CN205919968U - 基于arm的拖拉机便携式制动测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于ARM的拖拉机便携式制动测试仪，属于农用机械设备技术领域，由控制器模块、Flash存储器、液晶显示电路模块、制动距离传感器、信号调理电路、A/D转换系统和踏板信号模块组成；制动距离传感器、踏板信号模块分别与信号调理电路连接，信号调理电路与A/D转换系统连接，A/D转换系统通过SPI接口方式与控制器模块连接，控制器模块与液晶显示电路模块连接，控制器模块通过SPI接口方式与Flash存储器连接。本实用新型解决了现有技术中农用拖拉机的制动检测设备体积大，功耗高、成本高、操作复杂的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于农用机械设备技术领域，涉及一种基于ARM的拖拉机便携式制动测试仪。
背景技术
随着我国经济的快速发展，汽车工业也得到迅速发展，车辆在人们生活中越来越普及，车辆的各种性能受到了更多的关注，其中车辆的制动性能和转向性能关系到行车安全，显得尤为重要。因此，车辆的性能检测得到了国家交通部的重视，也引起了车辆检测设备生产商的注意。现在我国汽车市场在品种、质量上的竞争越来越激烈，只有把质量摆在首位，才能使汽车工业真正成为国民经济的支柱产业；同时随着我国汽车用量不断的增加，交通事故也时常发生。据调查，在机动车发生的交通事故中由于制动不良占有很大的比重。可见机动车制动性能是行车安全一个很重要的因素。设计一种车辆检测仪，按照检测的技术标准来对检测结果进行恰当的评价，对于保障行车安全，提高运输效率，保障人民的生命财产具有重要意义。农用车辆是我国农村经济体制改革与发展的产物，对提高农业生产效率有不可替代的重要作用，进入21世纪后，四轮农用车的技术指标与轻型载货汽车基本相近，对农用车辆的性能检测受到普遍重视。现在市场上也有拖拉机便携式制动测试仪，然而有以下缺点：
1、国内市场上流行的针对制动测试设备具有体积大、功耗高、操作复杂等缺点；
2、无法胜任对大批量的制动测试，其检测技术已经无法满足最新检测试验需要；
3、有些进口的测试仪的性能优越，但是使用费用高，不适用于市场上推广。
实用新型内容
为了达到上述目的，本实用新型提供一种基于ARM的拖拉机便携式制动测试仪，解决了现有技术中农用拖拉机的制动检测设备体积大，功耗高、成本高、操作复杂的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种基于ARM的拖拉机便携式制动测试仪，由控制器模块、Flash存储器、液晶显示电路模块、制动距离传感器、信号调理电路、A/D转换系统和踏板信号模块组成；制动距离传感器、踏板信号模块分别与信号调理电路连接，信号调理电路与A/D转换系统连接，A/D转换系统通过SPI接口方式与控制器模块连接，控制器模块与液晶显示电路模块连接，控制器模块通过SPI接口方式与Flash存储器连接；制动距离传感器采集拖拉机的制动距离，制动距离传感器采用OES-Ⅱ非接触光电传感器，踏板信号模块用于检测是否踩下制动踏板；信号调理电路用于调制制动距离传感器和踏板信号模块采集的信号，A/D转换系统将模拟量转换成数字量，并将转换结果输送至控制器模块，控制器模块将数据信息处理后得到制动距离，通过液晶显示电路模块实时显示拖拉机的制动距离，Flash存储器用于存储控制器模块的相应数据以及程序。
一种基于ARM的拖拉机便携式制动测试仪的特征在于，进一步的，控制器模块还分别与时钟模块、电源模块、USB接口、总线接口、打印机连接；时钟模块由外部晶振提供时钟信号；电源模块为控制器模块提供所需的工作电压；USB接口用于下载控制器模块的程序；总线接口向外部传递经控制器模块的处理结果；利用打印机打印控制器模块的处理结果。
进一步的，控制器模块采用MCU主控模块。
进一步的，信号调理电路由检波电路、滤波电路、信号整形电路构成。
进一步的，液晶显示电路模块采用LCD显示器，LCD显示器为Tiny210SDK+S70触摸屏。
进一步的，控制器模块采用LPC1768主控芯片。
进一步的，Flash存储器的型号为K9F1208UOC-YCBO。
进一步的，A/D转换系统的型号为AD7606BSTZ。
进一步的，打印机的型号为嵌入式RD-DH32TTL串口打印机。
本实用新型的有益效果是：安装以及拆卸很方便，结构也相对简单。实现了拖拉机制动性能的道路实时检测，硬件设备也并不改变车辆本身结构。测量方案使得轮胎和道路参数可以不计，因此大大提高了适应性和通用性。本实用新型的面板操作十分简单，显示清楚，适用于普通非专业用户使用，同时也便于及时修改参数。相对于目前使用的制动性能检测仪，本产品大大降低了成本，从而提高了普及性。本实用新型的制动性能检测仪不仅是以软件为主体的检测仪器，更为整车以及汽车制动器参数设计提供了试验平台，是面向设计的虚拟试验仪器。
根据DB 45/982-2014《折腰转向方向盘拖拉机技术条件》，GB/T 23917-2009《低速货车试验方法》等标准规定，本实用新型提出的拖拉机便携式制动测试仪，满足了新执行的广西自治区地方标准制动性能的评价与检测需求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的模块连接示意图。
图中，1.基于ARM的拖拉机便携式制动测试仪，2.控制器模块，3.时钟模块，4.电源模块，5.Flash存储器，6.USB接口，7.总线接口，8.打印机，9.液晶显示电路模块，10.制动距离传感器，11.信号调理电路，12.A/D转换系统，13.踏板信号模块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型基于ARM的拖拉机便携式制动测试仪1由控制器模块2、时钟模块3、电源模块4、Flash存储器5、USB接口6、总线接口7、打印机8、液晶显示电路模块9、制动距离传感器10、信号调理电路11、A/D转换系统12和踏板信号模块13组成。制动距离传感器10、踏板信号模块13分别与信号调理电路11连接，信号调理电路11与A/D转换系统12连接，A/D转换系统12通过SPI接口方式与控制器模块2连接，控制器模块2分别与时钟模块3、电源模块4、总线接口7、打印机8、液晶显示电路模块9、Flash存储器5、USB接口6连接，其中控制器模块2通过SPI接口方式与Flash存储器5连接。
本实用新型每个模块的作用：制动距离传感器10用来采集制动距离；踏板信号模块13用于检测是否踩下制动踏板；信号调理电路11用来调制采集进来的信号，减少谐波及杂波；A/D转换系统12用来将采集的模拟量转换成数字量，传入控制器模块2进行处理，控制器模块2主要负责处理相关的数据信息；时钟模块3是由外部晶振提供时钟信号；电源模块4负责提供控制器模块所需的工作电压；Flash存储器5用来存储相应的数据以及程序；USB接口6用来下载控制器程序；总线接口7用来向外部传递相关数据；打印机8用来打印相关处理后的数据；液晶显示电路模块9用来显示处理后的制动距离；
信号调理电路11由检波电路、滤波电路，信号整形电路构成；
Flash存储器5的型号为SAMSUNG K9F1208UOC-YCBO，采用512M大容量的存储芯片，能够保留测试数据10万条以上，基本保证全年测试数据的留存；
A/D转换系统12的型号为AD7606BSTZ，采用16位转换芯片，能够满足测试精度需求，高于普通的8位、10位或12位A/D转换系统的转换精度；
打印机8的型号为嵌入式RD-DH32TTL串口打印机，能够直接与控制芯片进行电气连接而不需要进行电平转换减少设计成本，其嵌入式的设计，也能够缩小设备体积。
液晶显示电路模块9采用LCD显示器，LCD显示器为Tiny210SDK+S70触摸屏的结构，其7寸大屏能够使相关测试功能及菜单界面完整设计显示，自带的电阻触摸屏能够实现触摸控制操作；且LCD显示器带有WINCE操作系统，显示界面的设计更为美观，让用户使用起来更接近日常习惯(类似windows操作系统)，且功能实现更为便捷。
控制器模块2采用MCU主控模块，MCU主控模块自带信号调理电路11、模拟多路开关、A/D转换系统12，制动距离传感器10与MCU主控模块连接；转向测试仪是对车辆的转向参数进行检测，将检测到的数据送入MCU主控模块进行数据处理，最终得到相应的测试数据，并通过液晶显示电路模块9实时显示测试的转向角度值，并能通过按键输入选择要测试的项目，LCD显示器带有触摸屏按键，对应按下触摸屏按键的位置，则能实现相应的功能，实现人机交互功能；打印机8采用微型打印机，通过微型打印机打印测试报告，通过Flash存储器5保存测试数据。本实用新型的测试仪采用ARM嵌入式系统，在嵌入式开发时需要考虑到系统的实时性，嵌入式系统的实时性要求在规定的时间内处理需要的数据或完成规定的功能，并能够对外部的事件及时响应。但是并非快速性高的系统实时性也好，实时性主要在于能否满足实际回应时间Ts≤需求回应时间Ta。比如，在温度采集控制系统中，使用低速的单片机就可以满足要求，因此，选择处理器时不能一味追求高速处理器，合适的才是最好的。否则，不仅会提高制动测试仪的成本，甚至会影响测试仪的抗干扰性和可靠性。制动距离传感器10采用OES-Ⅱ非接触光电传感器，控制器模块2采用LPC1768主控芯片(嵌入式处理器ARM)，实现了车辆道路性能的便携式综合检测。
基于光谱分析原理的OES-Ⅱ非接触光电传感器适于在道路现场进行高精度测量汽车速度、行驶距离，进而对汽车加速、制动和滑行等进行测试。采用大面积硅光电器件作探测器，使用时安装在汽车外侧，镜头对准用灯光照明的地面；汽车行驶时，地面的杂乱花纹经光学系统成像，并扫描到硅光电器件，经过光电转换和空间滤波后，OES-Ⅱ非接触光电传感器输出一随机窄带正弦波信号，信号的频率与汽车速度成正比。将OES-Ⅱ非接触光电传感器输出的信号经型带通跟踪滤波器滤波和整形后，转换为标准TTL脉冲输出，每一脉冲严格对应汽车相对地面走过的距离。
本实用新型的工作过程是：通过制动距离传感器10采集制动距离，通过踏板信号模块13判断是否踩下制动踏板，经过信号调理电路11将谐波以及杂波尽可能的消除。再通过A/D转换系统12将经信号调理电路11调理后的模拟量转换成数字量，传入控制器模块2进行处理。控制器模块2将处理完后的数据送到液晶显示电路模块9进行显示，并将数据存入Flash存储器5，同时通过打印机8打印相关的数据。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种基于ARM的拖拉机便携式制动测试仪，其特征在于，由控制器模块(2)、Flash存储器(5)、液晶显示电路模块(9)、制动距离传感器(10)、信号调理电路(11)、A/D转换系统(12)和踏板信号模块(13)组成；制动距离传感器(10)、踏板信号模块(13)分别与信号调理电路(11)连接，信号调理电路(11)与A/D转换系统(12)连接，A/D转换系统(12)通过SPI接口方式与控制器模块(2)连接，控制器模块(2)与液晶显示电路模块(9)连接，控制器模块(2)通过SPI接口方式与Flash存储器(5)连接；制动距离传感器(10)采集拖拉机的制动距离，制动距离传感器(10)采用OES-Ⅱ非接触光电传感器，踏板信号模块(13)用于检测是否踩下制动踏板；信号调理电路(11)用于调制制动距离传感器(10)和踏板信号模块(13)采集的信号，A/D转换系统(12)将模拟量转换成数字量，并将转换结果输送至控制器模块(2)，控制器模块(2)将数据信息处理后得到制动距离，通过液晶显示电路模块(9)实时显示拖拉机的制动距离，Flash存储器(5)用于存储控制器模块(2)的相应数据以及程序。
2.根据权利要求1所述的一种基于ARM的拖拉机便携式制动测试仪，其特征在于，所述控制器模块(2)还分别与时钟模块(3)、电源模块(4)、USB接口(6)、总线接口(7)、打印机(8)连接；时钟模块(3)由外部晶振提供时钟信号；电源模块(4)为控制器模块(2)提供所需的工作电压；USB接口(6)用于下载控制器模块(2)的程序；总线接口(7)向外部传递经控制器模块(2)的处理结果；利用打印机(8)打印控制器模块(2)的处理结果。
3.根据权利要求1所述的一种基于ARM的拖拉机便携式制动测试仪，其特征在于，所述控制器模块(2)采用MCU主控模块。
4.根据权利要求1或3所述的一种基于ARM的拖拉机便携式制动测试仪，其特征在于，所述信号调理电路(11)由检波电路、滤波电路、信号整形电路构成。
5.根据权利要求1所述的一种基于ARM的拖拉机便携式制动测试仪，其特征在于，所述液晶显示电路模块(9)采用LCD显示器，LCD显示器为Tiny210SDK+S70触摸屏。
6.根据权利要求1所述的一种基于ARM的拖拉机便携式制动测试仪，其特征在于，所述控制器模块(2)采用LPC1768主控芯片。
7.根据权利要求1所述的一种基于ARM的拖拉机便携式制动测试仪，其特征在于，所述Flash存储器(5)的型号为K9F1208UOC-YCBO。
8.根据权利要求1所述的一种基于ARM的拖拉机便携式制动测试仪，其特征在于，所述A/D转换系统(12)的型号为AD7606BSTZ。
9.根据权利要求2所述的一种基于ARM的拖拉机便携式制动测试仪，其特征在于，所述打印机(8)的型号为嵌入式RD-DH32TTL串口打印机。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CZ308573B6 (cs) * | 2019-10-14 | 2020-12-09 | Actia Cz S.R.O. | Kombinované zkušební zařízení pro stanice technických kontrol motorových vozidel |
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2016
- 2016-07-12 CN CN201620731256.4U patent/CN205919968U/zh not_active Expired - Fee Related
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