CN201867876U - 一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置，属于智能汽车技术领域。包括控制器、电源转换电路、传感器、A/D转换电路、实时时钟、非易失存储器、按键面板、数码管、蜂鸣器、CAN总线接口电路和RS-232接口电路。本实用新型为便携式装置，体积小，成本低，易于安装，通用性强，可以进行长时间连续存储；记录的运行信息中可以清楚地反映出记录数据本身的时序以及不同记录数据的相位关系；可以方便地将数据传送给上位机，便于工程人员分析。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置，属于智能汽车技术领域。
背景技术
当前汽车部件的智能化程度越来越高，系统内部本身具有较为完善的监测机制，对于用户来说只需了解简单的操作信息即可正常的驾驶或乘用汽车。而对于汽车售后维修公司而言，仅靠这种系统内部监测机制是不能满足工作需要的，经常会发生这样的现象：某个汽车零部件性能不太稳定，存在时隐时现的零散故障，当客户来修车期间不能直观再现故障，而客户将车开走后故障又会不定时发生，这对于维修工程师是一件很头疼的事情，遇到这种情况，目前汽车维修公司只能告诉客户尽量保持故障状态前来修车。所以汽车维修公司需要一种便携式的、通用性强的、可保持长时间记录的汽车部件运行状态监测记录装置，安装在客户需要维修的汽车上，可以在零散故障不定时发生时记录下部件运行状态。
汽车零部件生产厂家存在着类似的问题：当新产品设计完成后，同样需要一种便携式的、可保持长时间记录的汽车部件运行状态监测记录装置，在进行实车道路试验的过程中，记录下某零部件在整个测试周期中的运行参数，以帮助开发工程师更方便地掌握该部件详细的运行信息，可以更进一步地对其进行改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述问题，提出一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
本实用新型的一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置，包括控制器、电源转换电路、传感器、A/D转换电路、实时时钟、非易失存储器、按键面板、数码管、蜂鸣器、CAN总线接口电路和RS-232接口电路；其连接关系为：
传感器测量外部被测输入信号，传感器的输出进入A/D转换电路的模拟量输入端，A/D转换电路输出端的数字信号通过数据/地址总线和控制线进入控制器，实时时钟通过数据/地址总线接收控制器的命令并将当前的时间发送给控制器，非易失存储器通过数据/地址总线接收控制器的命令并根据命令对目标地址进行数据读写；
按键面板通过数字量信号将按键触发情况输入给控制器，控制器通过控制数码管输出所需显示信息，通过开关量控制蜂鸣器的启动，通过CAN总线接口电路与安装在其他位置的同类装置进行通信，通过RS-232总线电路将非易失存储器中的数据传送给上位机；
电源转换电路的输出为整套装置提供供电电源，其输入连接车载点烟器电源或者其他车载电源；
上述传感器根据测试功能需要可以进行更换；
上述传感器的数量为1～8个；
上述数码管的数量为4～16个；
上述按键面板包含4～16个按键，其中一个用来发送装置记录启动信号，其中另一个用来发送上位机传输启动信号，其余按键为对应的所需监测零部件类型；
本实用新型的一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置，其控制器的软件流程为：
1.控制器初始化和自检；
2.RS-232总线初始化；
3.实时时钟初始化；
4.CAN总线初始化，判断是否有其他同类型网络节点；
5.等待按键面板输入后确定当前所需监测的零部件类型，并通过数码管进行信息显示，以帮助工作人员确认；
6.等待按键面板记录启动信号或者上位机传输启动信号；
7.按键面板发来的若为启动信号：
i.根据当前所需监测的零部件类型，读取传感器信息；
ii.如果存在其他同类型网络节点，读取其数据信息；
iii.从实时时钟读取当前时间；
iv.将零部件类型、当前时间、传感器信息和网络数据信息打包为一包数据，存入非易失存储器；
v.返回7.i；
8.按键面板发来的若为启动信号：
i.从上位机获取握手信号；
ii.从非易失存储器读取一包数据；
iii.解析该包数据中的时间信号，若为有效时间信号，则通过RS-232总线将该包数据发送至上位机，否则跳出该循环，同时控制蜂鸣器发出声音提示本次传输完成；
iv.返回8.i；
本实用新型的一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置，其工作过程为：
1.确定被测零部件的类型，更换合适的传感器并安装在被测零部件附近合适的位置；
2.如果被测零部件分布较远或者单个装置的传感器数量不够用时，需要同时安装两个以上本装置并需要数据集合对比时，将所安装的本装置通过CAN总线接口电路来实现数据交互；
3.控制器通过读取按键面板的数据来确定当前要监测的零部件及其功能，并通过数码管显示将确定好的内容反馈给工作人员；
4.启动装置的数据记录功能，车辆运行过程中，控制器获取传感器采集的数据，同时从CAN总线上获取车上安装的其他本装置的数据，并从实时时钟读取当前时间，将时间和对应数据按照对应关系写入到非易失存储器中；
5.检测过程结束后可以对记录数据进行读取和分析，将本装置通过RS-232总线与上位机的串口相连，启动本装置的上位机传输功能，控制器读取非易失存储器中的记录数据发送给上位机并由上位机上的配套分析软件来进行处理分析。
有益效果
本实用新型具有以下优势：为便携式装置，体积小，成本低，易于安装；通用性强，可通过更换传感器来满足不同零部件的监测要求；通过采用大容量的非易失存储器可以进行长时间连续存储；记录的运行信息中包含时间信息，可以清楚地反映出记录数据本身的时序以及不同记录数据的相位关系；可以方便地将数据传送给上位机，配合上位机的分析处理软件，可以实现对记录数据直观的显示、对比和取点，便于工程人员分析。
附图说明
图1为本实用新型的主体部分结构示意图；
图2为本实用新型中控制器的软件流程图；
图3为采用实施例1方式的本实用新型的主体部分结构示意图；
图4为采用实施例2方式的本实用新型的主体部分结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的主体部分结构示意图如图1所示，包括控制器、传感器、A/D转换电路、实时时钟、非易失存储器、按键面板、数码管、蜂鸣器、CAN总线接口电路和RS-232接口电路，电源转换电路给上述各部分供给电源，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
实施例1
一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置，用于记录制动器中制动钳的行程和制动器温度，以助于判断制动器是否正常运行，包括主体部分和电源转换电路，主体部分如图3所示，包括控制器、温度传感器、位移传感器、A/D转换电路、实时时钟、非易失存储器、按键面板、数码管、蜂鸣器、CAN总线接口电路和RS-232接口电路，其中控制器为AT89C52，A/D转换电路的主芯片为A/D7633，实时时钟芯片为DS12C887，非易失存储器为SST39SF020，CAN总线接口电路包含了驱动芯片SJA1000和收发器A82C250，RS-232接口芯片为MAX232；其连接关系为：
位移传感器和温度传感器的输出进入A/D转换电路的模拟量输入端，A/D转换电路输出端的数字信号通过数据/地址总线和控制线进入控制器，实时时钟通过数据/地址总线接收控制器的命令并将当前的时间发送给控制器，非易失存储器通过数据/地址总线接收控制器的命令并根据命令对目标地址进行数据读写；
按键面板通过数字量信号将按键触发情况输入给控制器，控制器通过控制数码管输出所需显示信息，通过开关量控制蜂鸣器的启动，通过CAN总线接口电路与安装在其他位置的同类装置进行通信，通过RS-232总线电路将非易失存储器中的数据传送给上位机便于工程师进行数据分析；
电源转换电路为整套装置提供供电电源，其输入与车载点烟器电源相连；
上述按键面板包含16个按键，其中15号按键用来触发装置记录启动信号，16号按键用来出发上位机传输启动信号，3号按键用来设定所需监测零部件类型为制动器，其他按键分别对应不同所需监测零部件类型；
一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置，其控制器的软件流程如图2所示：
1.控制器初始化和自检；
2.RS-232总线初始化；
3.实时时钟初始化；
4.CAN总线初始化，判断是否有其他同类型网络节点；
5.等待按键面板输入后确定当前所需监测的零部件类型，并通过数码管进行信息显示，以帮助工作人员确认；
6.等待按键面板记录启动信号或者上位机传输启动信号；
7.按键面板发来的若为启动信号：
i.根据当前所需监测的零部件类型，读取传感器信息；
ii.如果存在其他同类型网络节点，读取其数据信息；
iii.从实时时钟读取当前时间；
iv.将零部件类型、当前时间、传感器信息和网络数据信息打包为一包数据，存入非易失存储器；
v.返回7.i；
8.按键面板发来的若为启动信号：
i.从上位机获取握手信号；
ii.从非易失存储器读取一包数据；
iii.解析该包数据中的时间信号，若为有效时间信号，则通过RS-232总线将该包数据发送至上位机，否则跳出该循环，同时控制蜂鸣器发出声音提示本次传输完成；
iv.返回8.i；
一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置，其工作过程为：
1.将位移传感器安装在制动钳附近可测到制动钳位移的位置，将温度传感器安装在制动器附近；
2.点击按键面板上的3号按键来通知控制器当前要监测的零部件为制动器，控制器控制数码管显示0003(表示制动器标号)，反馈给工作人员；
3.点击按键面板上的15号按键，启动装置的数据记录功能，车辆运行过程中，控制器获取位移传感器和温度传感器采集的数据，并从实时时钟读取当前时间，将时间和对应数据按照对应关系写入到非易失存储器中；
4.监测过程结束后可以对记录数据进行读取和分析，将本装置通过RS-232总线与上位机串口相连，打开上位机点击按键面板上的16号按键，启动本装置的上位机传输功能，控制器读取非易失存储器中的记录数据发送给上位机并由上位机上的配套分析软件来处理分析。
实施例2
一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置，用于记录自动离合器的压盘行程和司机加速踏板位置状态信息，对此二者进行对比以助于判断新设计的自动离合器是否存在匹配问题，包括主体部分和电源转换电路，主体部分如图4所示，图中上方为装置1，图中下方为装置2，装置1和装置2的结构和内部连接关系均相同，其结构包括控制器、电源转换电路、位移传感器、A/D转换电路、实时时钟、非易失存储器、按键面板、数码管、蜂鸣器、CAN总线接口电路和RS-232接口电路，其中控制器为AT89C52，A/D转换电路的主芯片为A/D7633，实时时钟芯片为DS12C887，非易失存储器为SST39SF020，CAN总线接口电路包含了驱动芯片SJA1000和收发器A82C250，RS-232接口芯片为MAX232；其连接关系为：
位移传感器的输出进入A/D转换电路的模拟量输入端，A/D转换电路输出端的数字信号通过数据/地址总线和控制线进入控制器，实时时钟通过数据/地址总线接收控制器的命令并将当前的时间发送给控制器，非易失存储器通过数据/地址总线接收控制器的命令并根据命令对目标地址进行数据读写；
按键面板通过数字量信号将按键触发情况输入给控制器，控制器通过控制数码管输出所需显示信息，通过开关量控制蜂鸣器的启动，通过CAN总线接口电路与安装在其他位置的同类装置进行通信，通过RS-232总线电路将非易失存储器中的数据传送给上位机便于工程师进行数据分析；
电源转换电路为整套装置提供供电电源，其输入与车载点烟器电源相连；
上述按键面板包含16个按键，其中15号按键用来发送装置记录启动信号，16号按键用来发送上位机传输启动信号，1号按键为设定所需监测零部件为司机加速踏板，5号按键为设定所需监测零部件类型为离合器；
装置1的CAN接口电路和装置2的CAN接口电路通过双绞屏蔽线连接；
一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置，工作过程为：
1.将装置1的位移传感器安装在离合器压盘附近可测到压盘位移的位置，将装置2的位移传感器安装在加速踏板连杆附近可测到连杆位移的位置；
2.将装置1和装置2的CAN总线电路接口通过双绞屏蔽线相互连接；
3.点击装置1按键面板上的5号按键来通知控制器当前要监测的零部件为离合器，并通过数码管显示0005(表示离合器标号)，反馈给工作人员；
4.点击装置2按键面板上的1号按键来通知控制器当前要监测的零部件为离合器，并通过数码管显示0001(表示加速踏板标号)，反馈给工作人员；
5.点击装置1和装置2上按键面板的15号按键，启动两装置的数据记录功能；
6.车辆运行过程中，装置1控制器获取自身位移传感器的信息并将该信息通过CAN总线传输给装置2，装置2控制器获取自身位移传感器的信息并将该信息通过CAN总线传输给装置1，两装置均从实时时钟读取当前时间，将时间和对应两装置的全部数据按照对应关系写入到非易失存储器中；
7.检测过程结束后，可以采用装置1或者装置2对记录数据进行读取和分析，以装置1为例，将装置1通过RS-232总线与上位机串口相连，点击按键面板上的16号按键，启动装置1的上位机传输功能，控制器读取非易失存储器中的记录数据发送给上位机并由上位机上的配套分析软件来处理分析。
Claims (7)
1.一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置，其特征在于：包括控制器、电源转换电路、传感器、A/D转换电路、实时时钟、非易失存储器、按键面板、CAN总线接口电路和RS-232接口电路；其连接关系为：
传感器测量外部被测输入信号，传感器的输出进入A/D转换电路的模拟量输入端，A/D转换电路输出端的数字信号通过数据/地址总线和控制线进入控制器，实时时钟通过数据/地址总线接收控制器的命令并将当前的时间发送给控制器，非易失存储器通过数据/地址总线接收控制器的命令并根据命令对目标地址进行数据读写，按键面板通过数字量信号将按键触发情况输入给控制器，通过CAN总线接口电路与安装在其他位置的同类装置进行通信，通过RS-232总线电路将非易失存储器中的数据传送给上位机，电源转换电路的输出为整套装置提供供电电源。
2.根据权利要求1所述的一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置，其特征在于：电源转换电路的输入连接车载点烟器电源。
3.根据权利要求1所述的一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置，其特征在于：传感器的数量为1～8个。
4.根据权利要求1所述的一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置，其特征在于：还包含用于显示当前传感器类型信息的数码管。
5.根据权利要求4所述的一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置，其特征在于：数码管的数量为4～16个。
6.根据权利要求1所述的一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置，其特征在于：还包含蜂鸣器。
7.根据权利要求1所述的一种便携式汽车零部件运行状态监测记录装置，其特征在于：按键面板包含4～16个按键，其中一个为发送装置记录启动信号，其中另一个为发送上位机传输启动信号，其余每个按键对应一种所需监测零部件的类型。
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