CN201302462Y - 自动变速箱电控系统数据采集仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型所充分公开的是自动变速箱电控系统数据采集仪，包括单片机、数据采集单元和通信显示单元。各所述的数据采集单元的输出端接所述的单片机的数据输入端。所述的单片机的通信接口端接所述的通信显示单元。所述的数据采集单元包括：压力采集模块、温度采集模块、档位信号采集模块、转速采集模块、频率采集模块、占空比采集模块和电流采集模块。本实用新型技术方案利用单片机通过各数据采集模块采集到变速箱电控系统内的各种信号进行统一的处理，为用户在自动变速箱电控系统开发过程中，对现有变速箱控制策略进行分析提供数据资料，快速便捷。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种数据采集设备，特别是涉及一种利用传感器或者测量器感应检测自动变速箱电控系统内部的转速、频率、占空比和电流等信号的数据采集仪。
背景技术
在自动变速箱电控系统开发过程中，需要做Benchmark(基准)即对变速箱控制策略进行分析，其中一个非常重要的工作就是把电控单元的所有信号采集出来进行分析处理，才能了解其控制策略。而变速箱电控单元控制着变速箱的整个工作过程，将采集仪器并接在电控单元上就可以监控变速箱的所有控制方式，而常规的数据采集仪器不能同时采集变速箱的压力、温度，转速、频率、占空比、电流信号，并通过CAN通信发送给用户。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种自动变速箱电控系统数据采集仪，解决多种信号的采集问题，以满足当前对变速箱电控系统数据采集分析的需要。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种自动变速箱电控系统数据采集仪，包括单片机、一组数据采集单元和通信显示单元，所述的一组数据采集单元的各数据采集单元的输出端接所述的单片机的输入端，所述的单片机的通信接口端接所述的通信显示单元，所述的一组数据采集单元包括：压力采集模块、温度采集模块、档位信号采集模块、转速采集模块、频率采集模块、占空比采集模块和电流采集模块。
所述的压力采集模块、温度采集模块和电流采集模块是模拟信号采集模块，其输出端接所述的单片机的模/数转接口。
所述的档位信号采集模输出端接单片机的数据输入端。
所述的转速采集模块、频率采集模块和占空比采集模块为数字信号采集模块，其输出端接单片机的数据输入端。
本实用新型积极效果，由于利用单片机通过各数据采集模块采集到变速箱电控系统内的各种信号进行统一的处理，为用户在自动变速箱电控系统开发过程中，对现有变速箱控制策略进行分析提供数据资料，快速便捷。
以下将结合附图，对本实用新型的各较佳实施例进行较为详细的说明。
附图说明
图1是本实用新型系统结构框图。
图2是本实用新型的压力温度采集电路。
图3是本实用新型的档位信号采集电路。
图4是本实用新型的转速信号采集电路。
图5是实用新型的频率、占空比采集电路。
图6是本实用新型的电流采集电路。
具体实施方式
如图1所示：自动变速箱电控系统数据采集仪，包括具有模/数转接口和普通输入/输出接口的单片机、本实施例单片机采用MC9S12DP512单片机。数据采集单元和通信显示单元，实施例中信号显示单元包括汽车局域网和用户计算机，所述单片机的通信接口与所述的汽车局域网联接，所述的汽车局域网与所述的用户计算机联接。各所述的数据采集单元的输出端接所述的单片机的数据输入端，所述的单片机的通信接口端接所述的通信显示单元，其中：所述的数据采集单元包括：压力采集模块、温度采集模块、档位信号采集模块、转速采集模块、频率采集模块、占空比采集模块和电流采集模块；
其中：
压力采集模块和温度采集模块是采集模拟信号，模拟信号采集电路为可为直接与将所采集的量与所述的单片机的模/数转换接口连接单片机，单片机转换后通过CAN发送程序发送给用户，具体采集电路如图2所示：具有包括一个接地电阻和两个接地电容一限流电阻的低通滤波器，被采集的模拟输入信号经过一个限流电阻进入单片机的模/数转接口，在限流电阻两边各设置一个接地电容，接地电阻在模拟信号输入端接地。一般情况下，压力传感器、温度传感器和电流传感器感应的压力、温度、电流的大小与输出电压量有关系，只要将输出的电压通过A/D转换才能进入单片机内处理，得到实际的压力、温度、电流数量，因此在进行A/D转换之前，需要将高频的交流信号接地。
所述的档位信号采集模块为数字信号采集模块将档位信号直接通过普通输入/输出接口连接单片机，通过判断电平的变化来判断当前档位，并将结果通过CAN发送程序发送给用户。如图3所示；该采集模块包括两个接地电阻和两个接地电容一个限流电阻的低通滤波器，所述的开关信号经过所述的限流电阻进入单片机的输入/输出端口，在所述的限流电阻两边各设一个所述的接地电容和接地电阻。
所述的转速采集模块、频率采集模块和占空比采集模块为数字信号采集模块其输出端接单片机的数据输入端。数字信号采集模块包括两个接地电容一限流电阻的低通滤波器，一个史密特触发器，所述的数字输入信号通过所述的限流电阻接所述的史密特触发器的触发端，史密特触发器的反向输出端接所述的单片机的数据输入端，在所述的限流电阻两边各设一个所述的接地电容。如图4、图5所示，频率采集模块和占空比采集模块中增加了一个接地电阻，由于频率和占空比是直接控制变速箱工作的信号，该电阻可防止采集信号时对变速箱工作造成影响。
转速信号进入单片机后通过单片机的实时中断和脉冲累加功能完成。在软件中启动单片机的实时中断功能和脉冲累加功能，当转速信号进入单片机以后会通过脉冲累加器自动累加，通过实时中断功能设计中断时间，系统每隔这么长时间会处理一次脉冲累加器中的脉冲数，并调用CAN的发送程序将处理结果发送给用户。
频率和占空比的采集进入单片机后，通过单片机的输入捕捉功能完成。在软件中打开单片机的定时计数器和输入捕捉功能，设定单片机每检测到输入信号发生电平跳变时，产生中断，记录当前计数器的值，通过记录的值计算信号的频率和占空比，并调用CAN的发送程序将计算结果发送给用户；
电流检测电路如图6所示，把一个采样电阻串接到需要采集的信号线路中，电流从current_in正端流向current_in负端，采样电阻的采样值通过电流采集芯片直接送入单片机的模/数转换模块，将转换的结果通过CAN的发送程序发送给用户。
本实用新型技术实施例中：该系统能够完成压力、温度、档位信号、转速、频率、占空比、电流等多种信号的采集，并通过CAN通信模块发送给用户。其中压力、温度和电流的采集由单片机AD模块完成；档位信号的采集由普通IO口完成；转速采集由脉冲累加功能通过实时中断的方式完成，转速数据的发送也是在实时中断处理程序中完成；频率和占空比采集由单片机输入捕捉功能通过中断的方式实现，数据的发送在主程序中完成。
Claims (6)
1、自动变速箱电控系统数据采集仪，包括单片机、一组数据采集单元和通信显示单元，所述的一组数据采集单元的各数据采集单元的输出端接所述的单片机的输入端，所述的单片机的通信接口端接所述的通信显示单元，其特征在于：所述的一组数据采集单元包括：压力采集模块、温度采集模块、档位信号采集模块、转速采集模块、频率采集模块、占空比采集模块和电流采集模块；
所述的压力采集模块、温度采集模块和电流采集模块是模拟信号采集模块，其输出端接所述的单片机的模/数转接口；
所述的档位信号采集模输出端接单片机的数据输入端；
所述的转速采集模块、频率采集模块和占空比采集模块为数字信号采集模块，其输出端接单片机的数据输入端。
2、根据权利要求1所述的自动变速箱电控系统数据采集仪，其特征在于：所述的通信显示单元包括汽车局域网和用户计算机，所述单片机的通信接口与所述的汽车局域网联接，所述的汽车局域网与所述的用户计算机联接。
3、根据权利要求1所述的自动变速箱电控系统数据采集仪，其特征在于：所述的模拟信号采集模块包括一个接地电阻和两个接地电容一限流电阻的低通滤波器，所述的模拟输入信号经过所述的限流电阻进入单片机的模/数转接口，在所述的限流电阻两边各设置一个所述的接地电容，所述的接地电阻在所述的模拟信号输入端接地。
4、根据权利要求1所述的自动变速箱电控系统数据采集仪，其特征在于：所述的档位信号采集模块包括两个接地电阻和两个接地电容一个限流电阻的低通滤波器，所述的开关信号经过所述的限流电阻进入单片机的输入/输出端口，在所述的限流电阻两边各设一个所述的接地电容和接地电阻。
5、根据权利要求1所述的自动变速箱电控系统数据采集仪，其特征在于：所述的数字信号采集模块包括两个接地电容一限流电阻的低通滤波器，一个史密特触发器，所述的数字输入信号通过所述的限流电阻接所述的史密特触发器的触发端，史密特触发器的反向输出端接所述的单片机的数据输入端，在所述的限流电阻两边各设一个所述的接地电容。
6、根据权利要求1至5中任一所述的自动变速箱电控系统数据采集仪，其特征在于：所述的单片机为MC9S12DP512。
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