CN114199589A - 一种电动底盘车模拟装置 - Google Patents

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CN114199589A CN202111505016.4A CN202111505016A CN114199589A CN 114199589 A CN114199589 A CN 114199589A CN 202111505016 A CN202111505016 A CN 202111505016A CN 114199589 A CN114199589 A CN 114199589A
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姚卫东
申海群
李成成
宋玉锋
李晓菊
高修荣
朱江燕
王剑
王浚华
秦林
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Abstract

本发明公开了一种电动底盘车模拟装置，包含控制芯片、信号提取电路、控制输出电路和电源处理电路，控制芯片分别与信号提取电路、控制输出电路和电源处理电路连接，信号提取电路和控电源处理电路分别与电动底盘车控制器的A、B电机输出端连接，控制输出电路连接电动底盘车控制器的HW、FW、COM信号输入端，电源处理电路产生稳定的电压给各个模块供电。本发明的电动底盘车模拟装置具有结构简洁、功能齐全、设计合理、操作维护方便等优点。

Description

一种电动底盘车模拟装置
技术领域
本发明涉及一种模拟装置，特别是一种电动底盘车模拟装置，属于电动底盘车测试技术领域。
背景技术
随着变电站智能化升级改造工作的不断推进，安装电动底盘车和电动地刀的智能开关柜的需求也逐渐增大。智能开关柜通过远距离遥控操作实现“运行”、“热备用”、“冷备用”、“线路检修”四种状态带五防一键安全切换，切实提高操作人员的人身安全。作为电动底盘车和电动地刀核心的控制器，在出厂的时候需要对成品的控制器进行功能测试，以保证产品的质量。目前并没有电动底盘车控制器的专用测试设备，企业一般需要准备一台电动底盘车，将需要测试的控制器安装在该电动底盘车内完成各项测试工作，操作比较繁琐而且需要准备较大的测试场地。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电动底盘车模拟装置，方便电动底盘车控制器的测试工作。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种电动底盘车模拟装置，其特征在于：包含控制芯片、信号提取电路、控制输出电路和电源处理电路，控制芯片分别与信号提取电路、控制输出电路和电源处理电路连接，信号提取电路和电源处理电路分别与电动底盘车控制器的A、B电机输出端连接，控制输出电路连接电动底盘车控制器的HW、FW、COM信号输入端，电源处理电路产生稳定的电压给各个模块供电。
进一步地，所述控制芯片采用STC11芯片U1。
进一步地，所述芯片U1的8脚接地，芯片U1的9脚连接微型开关S1的1脚和电阻R7一端，电阻R7另一端连接VCC，微型开关S1的2脚连接电阻R8一端，电阻R8另一端接地，芯片U1的15脚连接发光二极管L5的阳极，发光二极管L5的阴极连接电阻R6一端，电阻R6另一端接地，芯片U1的16脚连接VCC。
进一步地，所述信号提取电路包含光电耦合器Q1和光电耦合器Q2，光电耦合器Q1的3脚连接芯片U1的6脚和电阻R2一端，电阻R2另一端连接VCC，光电耦合器Q1的4脚接地，光电耦合器Q2的3脚连接芯片U1的7脚和电阻R3一端，电阻R3另一端连接VCC，光电耦合器Q2的4脚接地，光电耦合器Q1的1脚连接发光二极管L1的阴极，光电耦合器Q1的2脚连接二极管D1的阳极，光电耦合器Q2的1脚连接发光二极管L2的阴极，光电耦合器Q2的2脚连接二极管D2的阳极，发光二极管L1的阳极和二极管D2的阴极连接电动底盘车控制器的A电机输出端，二极管D1的阴极和发光二极管L2的阳极连接电阻R1一端，电阻R1另一端连接电动底盘车控制器的B电机输出端。
进一步地，所述电源处理电路包含DCDC模块U2，DCDC模块U2的1脚连接电容C5一端、电解电容C3正极和整流模块B1的3脚，DCDC模块U2的2脚连接电容C5另一端、电解电容C3负极和整流模块B1的4脚，整流模块B1的1脚连接电动底盘车控制器的A电机输出端，整流模块B1的2脚连接电动底盘车控制器的B电机输出端，DCDC模块U2的7脚连接电解电容C2的正极、电容C4一端和VCC，DCDC模块U2的5脚连接电解电容C2的负极、电容C4的另一端并接地。
进一步地，所述控制输出电路包含双位置磁保持继电器J1和继电器J2，双位置磁保持继电器J1的1脚连接VCC、二极管D3的阴极，双位置磁保持继电器J1的2脚连接二极管D3的阳极和芯片U1的10脚，双位置磁保持继电器J1的3脚连接VCC、二极管D4的阴极，双位置磁保持继电器J1的4脚连接二极管D4的阳极和芯片U1的11脚，双位置磁保持继电器J1的5脚连接继电器J2的6脚，双位置磁保持继电器J1的6脚连接电动底盘车控制器的FW信号输入端，双位置磁保持继电器J1的7脚连接电动底盘车控制器的HW信号输入端，双位置磁保持继电器J1的8脚连接继电器J2的3脚，双位置磁保持继电器J1的9脚连接发光二极管L4的阴极，双位置磁保持继电器J1的10脚连接发光二极管L3的阴极，发光二极管L3的阳极连接电阻R4一端，发光二极管L4的阳极连接电阻R5一端，电阻R4另一端和电阻R5另一端连接VCC，继电器J2的1脚连接芯片U1的12脚和二极管D5的阳极，继电器J2的8脚连接VCC和二极管D5的阴极，继电器J2的7脚连接电动底盘车控制器的COM信号输入端，继电器J2的2脚接地。
一种电动底盘车模拟装置的模拟方法，其特征在于包含以下步骤：
当电动底盘车模拟装置接收到电动底盘车控制器发出的推进电压，电动底盘车模拟装置的A端得正电，B端得负电，电源处理电路得电产生稳定的电压给各个模块供电；信号提取电路的光电耦合器Q1提取到推进信号，芯片U1对推进信号开始计时，当计时时间小于短延时，芯片U1控制控制输出电路维持原状态不变；当计时时间大于短延时，芯片U1的YDOUT置低,继电器J2闭合，COM与HW、FW断开，模拟电动底盘车处于运动状态；当计时时间大于长延时，芯片U1的HQOUT置低，双位置磁保持继电器J1动作，同时芯片U1的YDOUT置高，继电器J2释放，HW与COM短接，输出合位信号给电动底盘车控制器，电动底盘车控制器收到合位信号，延时短延时时间停止A、B输出电压，中延时时间后电动底盘车控制器输出短延时时间的反向电压A负B正，信号提取电路的光电耦合器Q2提取退出信号，芯片U1对退出信号开始计时，当计时时间小于短延时，芯片U1控制控制输出电路维持原状态不变；
当电动底盘车模拟装置接收到电动底盘车控制器发出的退出电压，电动底盘车模拟装置的A端得负电，B端得正电，电源处理电路得电产生稳定的电压给各个模块供电；信号提取电路的光电耦合器Q2提取到退出信号，芯片U1对退出信号开始计时，当计时时间小于短延时，芯片U1控制控制输出电路维持原状态不变；当计时时间大于短延时，芯片U1的YDOUT置低,继电器J2闭合，COM与HW、FW断开，模拟电动底盘车处于运动状态；当计时时间大于长延时，芯片U1的FQOUT置低，双位置磁保持继电器J1动作，同时芯片U1的YDOUT置高，继电器J2释放，FW与COM短接，输出分位信号给电动底盘车控制器，电动底盘车控制器收到分位信号，延时短延时时间停止A、B输出电压，中延时时间后电动底盘车控制器输出短延时时间的反向电压A正B负，信号提取电路的光电耦合器Q1提取推进信号，芯片U1对推进信号开始计时，当计时时间小于短延时，芯片U1控制控制输出电路维持原状态不变。
进一步地，微型开关S1在1、2短接位置，芯片U1模拟电动底盘车动作时序；微型开关S1在1、3短接位置，芯片U1模拟电动地刀动作时序；电动地刀与电动底盘车运动时的长延时时间不一致。
进一步地，芯片U1检测控制器的时序正确发光二极管L5常亮，时序错误发光二极管L5闪烁。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明的电动底盘车模拟装置通过简单的电路进行电动底盘车工作状况的模拟，当电动底盘车控制装置发出正转/反转电压，模拟装置模拟电动底盘车电机正转/反转动作，并且根据通电时间模拟发出对应位置信号，从而代替电动底盘车完成对电动底盘车控制装置的测试；本发明的电动底盘车模拟装置具有结构简洁、功能齐全、设计合理、操作维护方便等优点。
附图说明
图1是本发明的一种电动底盘车模拟装置的示意图。
图2是本发明的控制芯片的电路图。
图3是本发明的信号提取电路的电路图。
图4是本发明的电源处理电路的电路图。
图5是本发明的控制输出电路的电路图。
图6是本发明的一种电动底盘车模拟装置的使用状态图。
具体实施方式
为了详细阐述本发明为达到预定技术目的而所采取的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本发明的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明的一种电动底盘车模拟装置，包含控制芯片1、信号提取电路2、控制输出电路3和电源处理电路4，控制芯片1分别与信号提取电路2、控制输出电路3和电源处理电路4连接，信号提取电路2和电源处理电路4分别与电动底盘车控制器的A、B电机输出端连接，控制输出电路3连接电动底盘车控制器的HW、FW、COM信号输入端，电源处理电路4产生稳定的电压给各个模块供电。
如图2所示，控制芯片采用STC11芯片U1，STC11芯片成本低，降低整体模拟装置的制造成本。芯片U1的8脚接地，芯片U1的9脚连接微型开关S1的1脚和电阻R7一端，电阻R7另一端连接VCC，微型开关S1的2脚连接电阻R8一端，电阻R8另一端接地，芯片U1的15脚连接发光二极管L5的阳极，发光二极管L5的阴极连接电阻R6一端，电阻R6另一端接地，芯片U1的16脚连接VCC。
如图3所示，信号提取电路包含光电耦合器Q1和光电耦合器Q2，光电耦合器Q1的3脚连接芯片U1的6脚和电阻R2一端，电阻R2另一端连接VCC，光电耦合器Q1的4脚接地，光电耦合器Q2的3脚连接芯片U1的7脚和电阻R3一端，电阻R3另一端连接VCC，光电耦合器Q2的4脚接地，光电耦合器Q1的1脚连接发光二极管L1的阴极，光电耦合器Q1的2脚连接二极管D1的阳极，光电耦合器Q2的1脚连接发光二极管L2的阴极，光电耦合器Q2的2脚连接二极管D2的阳极，发光二极管L1的阳极和二极管D2的阴极连接电动底盘车控制器的A电机输出端，二极管D1的阴极和发光二极管L2的阳极连接电阻R1一端，电阻R1另一端连接电动底盘车控制器的B电机输出端。信号提取电路工作的时候，推进时A+经发光二极管L1、光电耦合器Q1、二极管D1、电阻R1到B-；光电耦合器Q1导通，HQXH与芯片U1连接，芯片U1得到推进信号；退出时B+经电阻R1、发光二极管L2、光电耦合器Q2、二极管D2到A-；光电耦合器Q2导通，FQXH与芯片U1连接，芯片U1得到退出信号。
如图4所示，电源处理电路包含DCDC模块U2，DCDC模块U2的1脚连接电容C5一端、电解电容C3正极和整流模块B1的3脚，DCDC模块U2的2脚连接电容C5另一端、电解电容C3负极和整流模块B1的4脚，整流模块B1的1脚连接电动底盘车控制器的A电机输出端，整流模块B1的2脚连接电动底盘车控制器的B电机输出端，DCDC模块U2的7脚连接电解电容C2的正极、电容C4一端和VCC，DCDC模块U2的5脚连接电解电容C2的负极、电容C4的另一端并接地。电源处理电路工作的时候，A、B电压经整流模块B1整流、电解电容C3、电容C5滤波给DCDC模块U2供电，DCDC模块U2输出电压给继电器、控制芯片和光耦供电。
如图5所示，控制输出电路包含双位置磁保持继电器J1和继电器J2，双位置磁保持继电器J1的1脚连接VCC、二极管D3的阴极，双位置磁保持继电器J1的2脚连接二极管D3的阳极和芯片U1的10脚，双位置磁保持继电器J1的3脚连接VCC、二极管D4的阴极，双位置磁保持继电器J1的4脚连接二极管D4的阳极和芯片U1的11脚，双位置磁保持继电器J1的5脚连接继电器J2的6脚，双位置磁保持继电器J1的6脚连接电动底盘车控制器的FW信号输入端，双位置磁保持继电器J1的7脚连接电动底盘车控制器的HW信号输入端，双位置磁保持继电器J1的8脚连接继电器J2的3脚，双位置磁保持继电器J1的9脚连接发光二极管L4的阴极，双位置磁保持继电器J1的10脚连接发光二极管L3的阴极，发光二极管L3的阳极连接电阻R4一端，发光二极管L4的阳极连接电阻R5一端，电阻R4另一端和电阻R5另一端连接VCC，继电器J2的1脚连接芯片U1的12脚和二极管D5的阳极，继电器J2的8脚连接VCC和二极管D5的阴极，继电器J2的7脚连接电动底盘车控制器的COM信号输入端，继电器J2的2脚接地。控制输出电路工作的时候，发光二极管L3、发光二极管L4本地显示模拟装置的位置状态。
如图6所示，本发明的电动底盘车模拟装置，A、B为电动底盘车控制器的电机电源输出；HW（合位）、FW（分位）、COM（公共端）为电动底盘车控制器的信号输入。
一种电动底盘车模拟装置的模拟方法，包含以下步骤：
当电动底盘车模拟装置接收到电动底盘车控制器发出的推进电压，电动底盘车模拟装置的A端得正电，B端得负电，电源处理电路得电产生稳定的电压给各个模块供电；信号提取电路的光电耦合器Q1提取到推进信号，芯片U1对推进信号开始计时，当计时时间小于短延时，芯片U1控制控制输出电路维持原状态不变；当计时时间大于短延时，芯片U1的YDOUT置低,继电器J2闭合，COM与HW、FW断开，模拟电动底盘车处于运动状态；当计时时间大于长延时，芯片U1的HQOUT置低，双位置磁保持继电器J1动作，同时芯片U1的YDOUT置高，继电器J2释放，HW与COM短接，输出合位信号给电动底盘车控制器，电动底盘车控制器收到合位信号，延时短延时时间停止A、B输出电压，中延时时间后电动底盘车控制器输出短延时时间的反向电压A负B正，信号提取电路的光电耦合器Q2提取退出信号，芯片U1对退出信号开始计时，当计时时间小于短延时，芯片U1控制控制输出电路维持原状态不变；
当电动底盘车模拟装置接收到电动底盘车控制器发出的退出电压，电动底盘车模拟装置的A端得负电，B端得正电，电源处理电路得电产生稳定的电压给各个模块供电；信号提取电路的光电耦合器Q2提取到退出信号，芯片U1对退出信号开始计时，当计时时间小于短延时，芯片U1控制控制输出电路维持原状态不变；当计时时间大于短延时，芯片U1的YDOUT置低,继电器J2闭合，COM与HW、FW断开，模拟电动底盘车处于运动状态；当计时时间大于长延时，芯片U1的FQOUT置低，双位置磁保持继电器J1动作，同时芯片U1的YDOUT置高，继电器J2释放，FW与COM短接，输出分位信号给电动底盘车控制器，电动底盘车控制器收到分位信号，延时短延时时间停止A、B输出电压，中延时时间后电动底盘车控制器输出短延时时间的反向电压A正B负，信号提取电路的光电耦合器Q1提取推进信号，芯片U1对推进信号开始计时，当计时时间小于短延时，芯片U1控制控制输出电路维持原状态不变。
微型开关S1在1、2短接位置，芯片U1模拟电动底盘车动作时序；微型开关S1在1、3短接位置，芯片U1模拟电动地刀动作时序；电动地刀与电动底盘车运动时的长延时时间不一致。
芯片U1检测控制器的时序正确发光二极管L5常亮，时序错误发光二极管L5闪烁。
本发明的电动底盘车模拟装置通过简单的电路进行电动底盘车工作状况的模拟，当电动底盘车控制装置发出正转/反转电压，模拟装置模拟电动底盘车电机正转/反转动作，并且根据通电时间模拟发出对应位置信号，从而代替电动底盘车完成对电动底盘车控制装置的测试；本发明的电动底盘车模拟装置具有结构简洁、功能齐全、设计合理、操作维护方便等优点。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动底盘车模拟装置，其特征在于：包含控制芯片、信号提取电路、控制输出电路和电源处理电路，控制芯片分别与信号提取电路、控制输出电路和电源处理电路连接，信号提取电路和电源处理电路分别与电动底盘车控制器的A、B电机输出端连接，控制输出电路连接电动底盘车控制器的HW、FW、COM信号输入端，电源处理电路产生稳定的电压给各个模块供电。
2.根据权利要求1所述的一种电动底盘车模拟装置，其特征在于：所述控制芯片采用STC11芯片U1。
3.根据权利要求2所述的一种电动底盘车模拟装置，其特征在于：所述芯片U1的8脚接地，芯片U1的9脚连接微型开关S1的1脚和电阻R7一端，电阻R7另一端连接VCC，微型开关S1的2脚连接电阻R8一端，电阻R8另一端接地，芯片U1的15脚连接发光二极管L5的阳极，发光二极管L5的阴极连接电阻R6一端，电阻R6另一端接地，芯片U1的16脚连接VCC。
4.根据权利要求3所述的一种电动底盘车模拟装置，其特征在于：所述信号提取电路包含光电耦合器Q1和光电耦合器Q2，光电耦合器Q1的3脚连接芯片U1的6脚和电阻R2一端，电阻R2另一端连接VCC，光电耦合器Q1的4脚接地，光电耦合器Q2的3脚连接芯片U1的7脚和电阻R3一端，电阻R3另一端连接VCC，光电耦合器Q2的4脚接地，光电耦合器Q1的1脚连接发光二极管L1的阴极，光电耦合器Q1的2脚连接二极管D1的阳极，光电耦合器Q2的1脚连接发光二极管L2的阴极，光电耦合器Q2的2脚连接二极管D2的阳极，发光二极管L1的阳极和二极管D2的阴极连接电动底盘车控制器的A电机输出端，二极管D1的阴极和发光二极管L2的阳极连接电阻R1一端，电阻R1另一端连接电动底盘车控制器的B电机输出端。
5.根据权利要求3所述的一种电动底盘车模拟装置，其特征在于：所述电源处理电路包含DCDC模块U2，DCDC模块U2的1脚连接电容C5一端、电解电容C3正极和整流模块B1的3脚，DCDC模块U2的2脚连接电容C5另一端、电解电容C3负极和整流模块B1的4脚，整流模块B1的1脚连接电动底盘车控制器的A电机输出端，整流模块B1的2脚连接电动底盘车控制器的B电机输出端，DCDC模块U2的7脚连接电解电容C2的正极、电容C4一端和VCC，DCDC模块U2的5脚连接电解电容C2的负极、电容C4的另一端并接地。
6.根据权利要求3所述的一种电动底盘车模拟装置，其特征在于：所述控制输出电路包含双位置磁保持继电器J1和继电器J2，双位置磁保持继电器J1的1脚连接VCC、二极管D3的阴极，双位置磁保持继电器J1的2脚连接二极管D3的阳极和芯片U1的10脚，双位置磁保持继电器J1的3脚连接VCC、二极管D4的阴极，双位置磁保持继电器J1的4脚连接二极管D4的阳极和芯片U1的11脚，双位置磁保持继电器J1的5脚连接继电器J2的6脚，双位置磁保持继电器J1的6脚连接电动底盘车控制器的FW信号输入端，双位置磁保持继电器J1的7脚连接电动底盘车控制器的HW信号输入端，双位置磁保持继电器J1的8脚连接继电器J2的3脚，双位置磁保持继电器J1的9脚连接发光二极管L4的阴极，双位置磁保持继电器J1的10脚连接发光二极管L3的阴极，发光二极管L3的阳极连接电阻R4一端，发光二极管L4的阳极连接电阻R5一端，电阻R4另一端和电阻R5另一端连接VCC，继电器J2的1脚连接芯片U1的12脚和二极管D5的阳极，继电器J2的8脚连接VCC和二极管D5的阴极，继电器J2的7脚连接电动底盘车控制器的COM信号输入端，继电器J2的2脚接地。
7.一种权利要求1-6任一项所述的电动底盘车模拟装置的模拟方法，其特征在于包含以下步骤：
当电动底盘车模拟装置接收到电动底盘车控制器发出的推进电压，电动底盘车模拟装置的A端得正电，B端得负电，电源处理电路得电产生稳定的电压给各个模块供电；信号提取电路的光电耦合器Q1提取到推进信号，芯片U1对推进信号开始计时，当计时时间小于短延时，芯片U1控制控制输出电路维持原状态不变；当计时时间大于短延时，芯片U1的YDOUT置低,继电器J2闭合，COM与HW、FW断开，模拟电动底盘车处于运动状态；当计时时间大于长延时，芯片U1的HQOUT置低，双位置磁保持继电器J1动作，同时芯片U1的YDOUT置高，继电器J2释放，HW与COM短接，输出合位信号给电动底盘车控制器，电动底盘车控制器收到合位信号，延时短延时时间停止A、B输出电压，中延时时间后电动底盘车控制器输出短延时时间的反向电压A负B正，信号提取电路的光电耦合器Q2提取退出信号，芯片U1对退出信号开始计时，当计时时间小于短延时，芯片U1控制控制输出电路维持原状态不变；
当电动底盘车模拟装置接收到电动底盘车控制器发出的退出电压，电动底盘车模拟装置的A端得负电，B端得正电，电源处理电路得电产生稳定的电压给各个模块供电；信号提取电路的光电耦合器Q2提取到退出信号，芯片U1对退出信号开始计时，当计时时间小于短延时，芯片U1控制控制输出电路维持原状态不变；当计时时间大于短延时，芯片U1的YDOUT置低,继电器J2闭合，COM与HW、FW断开，模拟电动底盘车处于运动状态；当计时时间大于长延时，芯片U1的FQOUT置低，双位置磁保持继电器J1动作，同时芯片U1的YDOUT置高，继电器J2释放，FW与COM短接，输出分位信号给电动底盘车控制器，电动底盘车控制器收到分位信号，延时短延时时间停止A、B输出电压，中延时时间后电动底盘车控制器输出短延时时间的反向电压A正B负，信号提取电路的光电耦合器Q1提取推进信号，芯片U1对推进信号开始计时，当计时时间小于短延时，芯片U1控制控制输出电路维持原状态不变。
8.根据权利要求7所述的模拟方法，其特征在于：微型开关S1在1、2短接位置，芯片U1模拟电动底盘车动作时序；微型开关S1在1、3短接位置，芯片U1模拟电动地刀动作时序；电动地刀与电动底盘车运动时的长延时时间不一致。
9.根据权利要求7所述的模拟方法，其特征在于：芯片U1检测控制器的时序正确发光二极管L5常亮，时序错误发光二极管L5闪烁。
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