CN203274783U - 一种汽车仪表调试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种汽车仪表调试系统，属于仪表调试技术领域，包括MCU、程控电源模块、模拟信号模块、频率模块、PWM模块、通信模块、串口模块和电源等，其中，MCU的输入端通过串口模块与电脑相连，输出端分别通过程控电源模块、模拟信号模块、频率模块、PWM模块和通信模块与仪表相连，电源与MCU相连，为MCU供电。具有测试功能齐全，抗干扰能力强、开发成本低、检测效率高和操作简单等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车仪表调试系统，属于仪表调试技术领域。
背景技术
随着汽车仪表集成度、智能化程度的不断提高,以及市场对汽车仪表产品需求量的不断增长,对仪表调试系统的性能要求也在逐渐提高。目前的汽车仪表调试系统主要存在以下几个缺点：
1.集成化水平不高，车速表、转速表、燃油表等仪表需要分开单独调试，不能一次调试完毕；
2.没有涵盖CAN、LIN、频率、电阻、电压所有信号；
3.体积较大，操作不方便。
有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种完整的性能校验系统，本案由此产生。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种测试功能齐全、开发成本低、抗干扰能力强、检测效率高且操作简单的汽车仪表调试系统。
为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：
一种汽车仪表调试系统，包括MCU、程控电源模块、模拟信号模块、频率模块、PWM模块、通信模块、串口模块和电源等，其中，MCU的输入端通过串口模块与电脑相连，输出端分别通过程控电源模块、模拟信号模块、频率模块、PWM模块和通信模块与仪表相连，电源与MCU相连，为MCU供电。
上述MCU选择具有CAN和K-LINE总线、PWM分频输出的单片机，具体可以选择型号为MC9S12G128的单片机。
上述通信模块包括K-LINE总线模块和CAN总线模块，其中，K-LINE总线模块包括K-LINE接口芯片，以及与其相连的电阻和电容；CAN总线模块包括CAN接口芯片，以及与其相连的终端电阻以及滤波电路，用于CAN2.0A/2.0B信号输出。
作为优选，K-LINE接口芯片采用的型号为TLE7259G，是一种单工数据传输电路，通过它把调试参数传送到仪表中。
作为优选，CAN接口芯片采用的型号为PCA82C250T，其输入端连接有终端电阻和 滤波电路对电路进行滤波。是一种有效支持分布式控制或定时控制的串行通讯网络，它以半双工的方式工作：一个节点发送信息，多个节点接收信息，实现了全分布式多机系统，提高了数据在网络中传输的可靠性。CAN总线的信息存取利用了广播式的存取工作方式,信息可以在任何时候由任何节点发送到空闲的总线上，每个节点的CAN总线接口必须接收总线上出现的所有信息。
上述程控电源模块主要由5V/12V选择开关芯片、带负反馈控制的开关电源芯片以及提供基准电压的数模转换芯片等组成；先通过MCU控制5V/12V选择开关芯片来选择5V或者12V电源输出，给带负反馈控制的开关电源芯片，然后MCU通过数模转换芯片将开关电源芯片的反馈电压控制在目标区间内，以便开关电源芯片能达到电压稳定输出的目的。MCU通过控制数模转换芯片，把反馈的模拟量传送到带负反馈控制的开关电源芯片中，来实现升压或降压，达到稳压直流输出。
上述PWM模块主要由驱动芯片，以及其与相连的继电器组成；通过电脑控制MCU输出PWM脉宽调制信号，再通过继电器控制选择PWM通道把信号输入到仪表中，通过电脑发指令给MCU，MCU输出信号经过驱动芯片把5V转换为12V控制继电器动作来切换到PWM信号，控制仪表的运行。
上述模拟信号模块主要由精密电阻、继电器、驱动芯片等组成；通过MCU输出的信号经过驱动芯片进行放大来驱动继电器工作，继电器选择不同的精密电阻组合，用于不同电阻值的输出，给需要模拟信号的仪表提供电阻变量，通过MCU来控制继电器开和关的动作，实现不同电阻值的输出。
上述频率模块主要由继电器，以及与其的电源电平转换芯片组成。用于频率信号输出，通过电脑控制MCU的频率输出，来给仪表提供所需要的频率信号。同时可以通过输出信号经过驱动芯片把MCU输出的5V转换为12V控制继电器动作来选择信号过零或不过零。
上述串口模块主要由电源电平转换芯片组成，采用232电平转换的工作原理，用于和MCU进行232串口通讯，同时也可用于把MCU输出的不过零的频率信号转换为过零的频率信号。
电源选择12v/2A规格的电源。
上述汽车仪表调试系统可以在不同模式下，电脑通过串口模块控制MCU，MCU控制模拟信号模块、PWM模块和频率模块的信号输出，采用CAN总线和/或K-LINE总线与仪表进行通信，模拟量信号和PWM信号的输出通过继电器开关切换来选择；频率信号可以 通过串口模块的处理实现过零频率信号和不过零频率信号的输出。可以完成对仪表各项性能的校验，包括(1)仪表各模块的电流量、电阻值校准；(2)产品内部性能参数校准；(3)指针的指示精度校正；(4)产品缺省信息配置；(5)仪表的校正精度验证，具有测试功能齐全，抗干扰能力强、开发成本低、检测效率高和操作简单等优点。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细描述。
附图说明
图1为本实施例的汽车仪表调试系统框图；
图2为本实施例的汽车仪表调试系统MCU连接原理图；
图3为本实施例的汽车仪表调试系统K-LINE总线模块电路原理图；
图4为本实施例的汽车仪表调试系统CAN模块电路原理图；
图5为本实施例的汽车仪表调试系统PWM模块电路原理图；
图6为本实施例的汽车仪表调试系统程控电源模块电路原理图；
图7为本实施例的汽车仪表调试系统模拟信号模块电路原理图；
图8为本实施例的汽车仪表调试系统频率模块电路原理图；
图9为本实施例的汽车仪表调试系统串口模块电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种汽车仪表调试系统，包括MCU1、程控电源模块2、模拟信号模块3、频率模块4、PWM模块5、通信模块6、串口模块7和电源8等，其中，MCU1的输入端通过串口模块7与电脑9相连，输出端分别与程控电源模块2、模拟信号模块3、频率模块4、PWM模块5和通信模块6的输入端相连，程控电源模块2、模拟信号模块3、频率模块4、PWM模块5和通信模块6的输入端分别与仪表10相连，电源8与MCU1相连，为MCU1供电，上述通信模块6包括K-LINE总线模块和CAN总线模块。
如图2所示，上述MCU1采用MC9S12G128，该芯片是具有CAN总线、K-LINE总线、PWM分频输出、10位A/D和LCD控制器等多种外围功能的16位汽车级单片机。
如图3所示，上述K-LINE总线模块包括K-LINE接口芯片、电阻和电容等，其中，K-LINE接口芯片采用的型号为TLE7259G，是一种单工数据传输电路，通过它把调试参数传送到仪表芯片中。
如图4所示，上述CAN总线模块包括CAN接口芯片、终端电阻以及滤波电路，用于CAN2.0A/2.0B信号输出。在本实施例中，CAN接口芯片采用的型号为PCA82C250T，其输入端上还依次连接有终端电阻和滤波电路对电路进行滤波。是一种有效支持分布式控制 或定时控制的串行通讯网络，它以半双工的方式工作：一个节点发送信息，多个节点接收信息，实现了全分布式多机系统，提高了数据在网络中传输的可靠性。CAN总线的信息存取利用了广播式的存取工作方式,信息可以在任何时候由任何节点发送到空闲的总线上，每个节点的CAN总线接口必须接收总线上出现的所有信息。
如图5所示，PWM模块5主要由ULN2003驱动芯片、继电器等组成；通过MCU1输出PWM脉宽调制信号，再通过继电器控制选择PWM通道把信号输入到仪表10中，通过电脑9发指令MCU1，经处理后，MCU1输出信号经过ULN2003（达林顿管）把5V转换为12V控制继电器动作来切换到PWM信号，控制仪表10的运行。
如图6所示，程控电源模块2主要由5V/12V选择开关芯片BTS772T、带负反馈控制的开关电源芯片LM2588T-ADJ以及提供基准电压的数模转换芯片5618AI等组成；先通过MCU1控制5V/12V选择开关芯片BTS772T来选择5V或者12V电源输出，给带负反馈控制的开关电源芯片LM2588T-ADJ，然后MCU1通过数模转换芯片5618AI将LM2588T-ADJ的反馈电压控制在目标区间内，以便LM2588T-ADJ能达到电压稳定输出的目的。MCU1通过控制数模转换芯片，把反馈的模拟量传送到带负反馈控制的开关电源芯片中，来实现升压或降压，达到稳压直流输出。
如图7所示，模拟信号模块3主要由精密电阻、继电器、ULN2003驱动芯片等组成；通过MCU1输出的信号经过ULN2003驱动芯片进行放大来驱动继电器工作，选择不同的精密电阻组合，用于不同电阻值的输出，给需要模拟信号的仪表10提供电阻变量，通过MCU1来控制继电器开和关的动作，实现不同电阻值的输出。
如图8所示，频率模块4主要由继电器、电源电平转换芯片MAX232等组成。用于频率信号输出，通过电脑9控制MCU1的频率输出，来给仪表10提供所需要的频率信号。同时可以通过输出信号经过ULN2003驱动芯片把MCU输出的5V转换为12V控制继电器动作来选择信号过零或不过零。
如图9所示，串口模块7主要由电源电平转换芯片MAX232芯片组成，采用232电平转换的工作原理，用于和MCU1进行232串口通讯，同时也可用于把MCU输出的不过零的频率信号转换为过零的频率信号。
电源8选择12v/2A规格的电源，为MCU1供电。
上述汽车仪表调试系统可以在不同模式下，电脑9通过串口模块7控制MCU1，MCU1控制模拟信号模块3、PWM模块5和频率模块4的信号输出；采用CAN总线和/或K-LINE总线与仪表10进行通信，模拟量信号和PWM信号的输出通过继电器开关切换来 选择；频率信号可以通过串口模块7的处理实现过零频率信号和不过零频率信号的输出。可以完成对仪表10各项性能的校验，包括(1)仪表各模块的电流量、电阻值校准；(2)产品内部性能参数校准；(3)指针的指示精度校正；(4)产品缺省信息配置；(5)仪表的校正精度验证，具有测试功能齐全，抗干扰能力强、开发成本低、检测效率高和操作简单等优点。
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
Claims (10)
1.一种汽车仪表调试系统，其特征在于：包括MCU、程控电源模块、模拟信号模块、频率模块、PWM模块、通信模块、串口模块和电源，其中，MCU的输入端通过串口模块与电脑相连，输出端分别通过程控电源模块、模拟信号模块、频率模块、PWM模块、通信模块与仪表相连，电源与MCU相连，为MCU供电。
2.如权利要求1所述的一种汽车仪表调试系统，其特征在于：上述MCU选择具有CAN和K-LINE总线、PWM分频输出的单片机。
3.如权利要求2所述的一种汽车仪表调试系统，其特征在于：MCU选择型号为MC9S12G128的单片机。
4.如权利要求1所述的一种汽车仪表调试系统，其特征在于：上述通信模块包括K-LINE总线模块和CAN总线模块，其中，K-LINE总线模块包括K-LINE接口芯片，以及与其相连的电阻和电容；CAN总线模块包括CAN接口芯片，以及与其输入端相连的终端电阻和滤波电路。
5.如权利要求4所述的一种汽车仪表调试系统，其特征在于：K-LINE接口芯片采用的型号为TLE7259G，CAN接口芯片采用的型号为PCA82C250T。
6.如权利要求1所述的一种汽车仪表调试系统，其特征在于：上述程控电源模块主要由5V/12V选择开关芯片、带负反馈控制的开关电源芯片以及提供基准电压的数模转换芯片组成；MCU控制5V/12V选择开关芯片来选择5V或者12V电源输出，给带负反馈控制的开关电源芯片，然后MCU通过数模转换芯片将开关电源芯片的反馈电压控制在目标区间内。
7.如权利要求1所述的一种汽车仪表调试系统，其特征在于：上述PWM模块主要由驱动芯片，以及与其相连的继电器组成。
8.如权利要求1所述的一种汽车仪表调试系统，其特征在于：上述模拟信号模块主要由精密电阻、继电器、驱动芯片组成；MCU输出的信号经过驱动芯片进行放大来驱动继电器工作，继电器选择不同的精密电阻组合，用于不同电阻值的输出，给需要AD信号的仪表提供电阻变量。
9.如权利要求1所述的一种汽车仪表调试系统，其特征在于：上述频率模块主要由继电器，以及与其相连的电源电平转换芯片组成；串口模块主要包括电源电平转换芯片芯片。
10.如权利要求1所述的一种汽车仪表调试系统，其特征在于：电源选择12v/2A规格的电源。
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