CN210037233U - 一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪，包括：壳体、第一电路板、第二电路板、第三电路板、第四电路板、配重块、可充电锂电池和高频响三向振动加速度传感器；本实用新型同时满足车体平稳性测试、数据实时传输、数据存储和安全预警的特性，并具有体积小和数据传输速度快的特点。

Description

一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪

技术领域

本实用新型涉及车辆运行平稳性测量领域，具体涉及一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪。

背景技术

随着传感器技术系统的井喷式发展，市场上涌现出了大批优秀的列车稳定性测试系统，它们或是从单片机、虚拟仪器、DSP处理器、SOPC处理入手或是从ARM处理器对分析仪进行研究，或是采用DSP技术实时计算平稳性指标，通过内置计数器及GPS提供准确信息。然而，大部分以计算机为载体实现实时测量的测量系统，纵然满足的数据分析及处理的要求，但其体积稍显庞大，数据处理有余而灵活性不足；而基于ARM处理器的测量仪在处理数据方面较为逊色。而目前基于MEMS的列车舒适度和平稳性的测试系统，解决了以上仪器所出现的问题，然而其采用的是蓝牙通信技术，它较慢数据传输速度以及辐射范围小的缺点限制了使用者的活动空间，而且对于超标数据也并无示警，同样对使用者不够友好。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪同时满足车体平稳性测试、数据实时传输、数据存储和安全预警的特性，并具有体积小和数据传输速度快的特点。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪，包括：壳体、第一电路板、第二电路板、第三电路板、第四电路板、配重块、可充电锂电池和高频响三向振动加速度传感器；所述第一电路板为显示屏模块的电路板；所述第二电路板上包括：主控模块、AD模块、SD卡和蜂鸣器模块；所述第三电路板包括：电源检测模块、传感器电源模块和电源模块；所述第四电路板为以太网模块的电路板；

所述第一电路板固定安装于壳体的内部的上底面；

所述配重块固定安装于壳体内部的下底面；所述可充电锂电池、第三电路板和高频响三向振动加速度传感器均固定安装在配重块上；

所述以太网模块固定安装于壳体内部一端的内侧壳体上；

所述第二电路板固定安装在第一电路板和第三电路板之间；

所述可充电锂电池分别与电源检测模块、显示屏模块和电源模块电连接；

所述电源模块分别与传感器电源模块、AD模块、SD卡、蜂鸣器模块、以太网模块和主控模块电连接；所述传感器电源模块与高频响三向振动加速度传感器电连接；

所述主控模块分别与以太网模块、电源检测模块、SD卡、蜂鸣器模块和AD模块连接；所述AD模块与高频响三向振动加速度传感器连接。

本实用新型的有益效果为：将配重块设置于壳体内部的下底面上，将体积较大的可充电锂电池、第三电路板和高频响三向振动加速度传感器安装在配重块的表面，用于降低仪器的重心，增加仪器的重量、增强测量的稳定性和增加本分析仪与车体地板面的摩擦力，保证在车体晃动时，本分析仪与车体底板面不产生相对滑动，使测量结果更精确。电路板之间、可充电锂电池与电路板之间和高频响三向振动加速度传感器与电路板之间的供电线和通信线均采用满足高速千兆网线连接；显示屏模块用于显示电量，其采用现有的显示屏模块，包括电源检测电路、数据处理电路和显示屏；SD卡用于存储AD模块采样的数据。

进一步地：电源模块包括：升压模块、5V降压模块和3.3V降压模块；

所述升压模块包括：接地电容C1、接地电容C2、升压芯片U1、电感L1、二极管D1、电阻R1、接地电阻R2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C5和电感L2；其外围接口包括：+12V端、+15V端和GND端；所述升压模块的+12V端与可充电锂电池正极连接，所述升压模块的GND端与可充电锂电池负极连接；所述升压芯片U1的VIN引脚分别与接地电容C1、接地电容C2和电感L1的一端连接，并作为升压模块的+12V端；所述升压芯片U1的SW引脚分别与电感L1的另一端、二极管D1的正极和升压芯片U1的NC引脚连接；所述升压芯片U1的FB引脚分别与电阻R1的一端和接地电阻R2连接；所述二极管D1的负极分别与电阻R1的另一端、接地电容C3、接地电容C4和电感L2的一端连接；所述电感L2的另一端与接地电容C5连接，并作为升压模块的+15V端，所述升压芯片U1的GND引脚分别与接地电容C1的接地端、接地电容C2的接地端、接地电阻R2的接地端、接地电容C3的接地端、接地电容C4的接地端和接地电容C5的接地端连接，并作为升压模块的GND端。

进一步地：5V降压模块包括：接地电容C8、接地电容C9、接地电阻R4、电容C7、降压芯片U2、电容C6、接地电容C10、稳压二极管D2、电感L3、电阻R3、接地电阻R5和接地电容C11；其外围接口包括：+15V端、+5V端和GND端；所述5V降压模块的+15V端与升压模块的+15V端连接；所述5V降压模块的GND端与升压模块的GND端连接；所述降压芯片U2的VIN引脚与接地电容C8连接，并作为5V降压模块的+15V端；所述降压芯片U2的COMP引脚分别与接地电容C9和电容C7的一端连接，所述电容C7的另一端与接地电阻R4连接；所述降压芯片U2的BOOST引脚与电容C6的一端连接；所述降压芯片U2的LX引脚分别与电容C6的另一端、电感L3的一端和稳压二极管D2的负极连接；所述电感L3的另一端分别与电阻R3的一端和接地电容C11连接，并作为5V降压模块的+5V端；所述降压芯片U2的FB引脚分别电阻R3的另一端和接地电阻R5连接；所述降压芯片U2的SS引脚与接地电容C10连接；所述降压芯片U2的GND引脚分别与接地电容C8的接地端、接地电容C9的接地端、接地电阻R4的接地端、接地电容C10的接地端、稳压二极管D2的正极、接地电阻R5的接地端和接地电容C11的接地端连接，并作为5V降压模块的GND端；

所述3.3V降压模块包括：接地电容C13、接地电容C15、电容C14、接地电阻R8、降压芯片U3、电容C12、稳压二极管D3、接地电容C16、电感L4、电阻R7、接地电阻R9、接地电容C17、电阻R6和二极管D4；其外围接口包括：+15V端、+3.3V端和GND端；所述3.3V降压模块的+15V与升压模块的+15V端连接；所述3.3V降压模块的GND端与升压模块的GND端连接；所述降压芯片U3的VIN引脚与接地电容C13连接，并作为3.3V降压模块的+15V端；所述降压芯片U3的COMP引脚分别与接地电容C15和电容C14的一端连接，所述电容C14的另一端与接地电阻R8连接；所述降压芯片U3的BOOST引脚与电容C12的一端连接，所述降压芯片U3的LX引脚分别与电容C12的另一端、电感L4的一端和稳压二极管D3的负极连接；所述电感L4的另一端分别与电阻R7的一端、接地电容C17和电阻R6的一端连接，并作为3.3V降压模块的+3.3V端，所述电阻R6的另一端与二极管D4的正极连接；所述降压芯片U3的FB引脚分别与电阻R7的另一端和接地电阻R9连接；所述降压芯片U3的SS引脚与接地电容C16连接；所述降压芯片U3的GND引脚分别与接地电容C13的接地端、接地电容C15的接地端、接地电容R8的接地端、接地电容C16的接地端、稳压二极管D3的正极、接地电阻R9的接地端、接地电容C17的接地端和二极管D4的负极连接，并作为3.3V降压模块的GND端。

进一步地：传感器电源模块包括：接地电容C40、电感L6、隔离芯片U5、接地电容C39、二极管D9和电容C84；其外围接口包括：+15V端、A15V端和GND端；所述传感器电源模块的+15V端与升压模块的+15V端连接，所述传感器电源模块的GND端与升压模块的GND端连接；所述隔离芯片U5的VIN引脚与电感L6的一端连接，所述电感L6的另一端与接地电容C40连接，并作为传感器电源模块的+15V端；所述隔离芯片U5的+VO引脚分别与接地电容C39和二极管D9的正极连接，所述二极管D9的负极与电容C84的一端连接，所述电容C84的另一端作为传感器电源模块的A15V端；所述隔离芯片U5的GND引脚分别与接地电容C40的接地端、隔离芯片U5的0V引脚和接地电容C39的接地端连接，并作为传感器电源模块的GND端。

上述进一步地方案的有益效果为：通过升压模块对可充电锂电池进行升压及稳压，将稳压后的电压通过传感器电源模块为外部高频响三向振动加速度传感器提供工作电压，在外部高频响三向振动加速度传感器短路时，不会影响内部升压模块输出的15V电压，传感器电源模块实现了电源隔离。

进一步地：主控模块包括：主控芯片U4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、电阻R10、电阻R11、电阻R12、接地电容C23、接地电容C24、接地电容C25、接地电容C26、晶振Y1、晶振Y2、二极管D8、电容C28、电容C29、接地电容C30、接地电容C31、接地电容C32、接地电容C33、接地电容C34、接地电容C35、接地电容C36、接地电容C37、接地电容C38、电感L5、接地电容C19、接地电容C20、接地电容C21、接地电容C22、电阻R14、接地电阻R21、接地电阻R22、接地电容C27、接地电阻R23、按键S1和电阻R20；其电源接口包括：+3.3V端和GND端；所述主控模块的+3.3V端与3.3V降压模块的+3.3V端连接，所述主控模块的GND端与3.3V降压模块的GND端连接；所述二极管D5正极与电阻R10的一端连接，所述电阻R10的另一端与主控芯片U4的PA4引脚连接；所述二极管D7的正极与电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端与主控芯片U4的PA5引脚连接；所述二极管D6的正极与电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端与主控芯片U4的PA6引脚连接；所述主控芯片U4的PH0引脚分别与接地电容C23和晶振Y1的一端连接；所述主控芯片U4的PH1引脚分别与晶振Y1的另一端和接地电容C25连接；所述主控芯片U4的PC14引脚分别与晶振Y2的一端和接地电容C24连接；所述主控芯片U4的PC15引脚分别与晶振Y2的另一端和接地电容C26连接；所述主控芯片U4的VBAT引脚与二极管D8的负极连接；所述主控芯片U4的VCAP1引脚与电容C28的一端连接，所述电容C28的另一端与电容C29的一端连接，所述电容C29的另一端与主控芯片U4的VCAP2引脚连接；所述主控芯片U4的NRST引脚分别与按键S1的一端、电阻R20的一端和接地电容C27连接，所述按键S1的另一端与接地电阻R23连接；所述主控芯片U4的VPP引脚与接地电阻R22连接，所述主控芯片U4的VSSA引脚与接地电阻R21连接；所述主控芯片U4的VDDA引脚分别与电阻R14的一端、接地电容C21、接地电容C22和主控芯片U4的VREF+引脚连接；所述电阻R14的另一端分别与接地电容C19、接地电容C20和电感L5的一端连接；所述二极管D8的正极分别与主控芯片U4的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚、VDD_4引脚、VDD_5引脚以及VDD_12引脚、电感L5的另一端、接地电容C30、接地电容C31、接地电容C32、接地电容C33、接地电容C34、接地电容C35、接地电容C36、接地电容C37、接地电容C38和电阻R20的另一端连接，并作为主控模块的+3.3V端，所述主控芯片U4的PDR_ON引脚分别与二极管D5的负极、二极管D7的负极、二极管D6的负极、接地电容C23的接地端、接地电容C25的接地端、接地电容C24的接地端、接地电容C26的接地端、接地电容C30的接地端、接地电容C31的接地端、接地电容C32的接地端、接地电容C33的接地端、接地电容C34的接地端、接地电容C35的接地端、接地电容C36的接地端、接地电容C37的接地端、接地电容C38的接地端、接地电阻R21的接地端、接地电阻R22的接地端、主控芯片U2的VSS_2引脚、VSS_4引脚以及VSS_5引脚、接地电容C27的接地端、接地电阻R23的接地端、接地电容C19的接地端、接地电容C20的接地端、接地电容C21的接地端和接地电容C22的接地端连接，并作为主控模块的GND端。

上述进一步地方案的有益效果为：3.3V电压通过电感L5、电阻R14、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C30、电容C31、电容C31、电容C33、电容C34、电容C35、电容C36、电容C37、电容C21和电容C37进行电源滤波，为主控芯片U4提供稳定的工作电压；主控芯片U4采用STM32F407作为主控芯片，STM32F407是一块32位的基于Cortex-M 4架构的RISC微处理器，其工作频率可达168MHz，具备强大的数据处理能力和丰富的外围资源。

进一步地：AD模块包括：基准电压模块和AD数据采集模块；所述基准电压模块包括：接地电容C49、稳压芯片U6、接地电容C50、电阻R40和接地电容C51；其外围接口包括：A5V端、REFIN端和AGND端；所述稳压芯片U6的VIN引脚与接地电容C49连接，并作为基准电压模块的A5V端；所述稳压芯片U6的VOUT引脚分别与电阻R40的一端和接地电容C50连接；所述电阻R40的另一端与接地电容C51连接，并作为基准电压模块的REFIN端；所述稳压芯片U6的GND引脚分别与接地电容C49的接地端、接地电容C50的接地端和接地电容C51的接地端连接，并作为基准电压模块的AGND端。

上述进一步地方案的有益效果为：采用专用的基准电压模块为AD数据采集模块提供基准电压，提高模拟信号转数字信号的转换精度。

本实用新型的有益效果为：将本分析仪分别安装于车体的内部中心或内部两侧用于测试车体在行驶过程中的平稳性，并将该平稳性数据通过以太网接口实时传输给移动端，实现车体平稳性测试、数据实时传输、数据存储和安全预警的目的。

附图说明

图1为一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪内部布局图示意图；

图2为一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪模块间供电示意图；

图3为一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪主控模块与模块通信关系示意图；

图4为一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪升压模块电路图；

图5为一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪5V降压模块电路图；

图6为一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪3.3V降压模块电路图；

图7为一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪传感器电源模块电路图；

图8为一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪主控模块电路图；

图9为一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪基准电压模块电路图；

图10为一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪AD数据采集模块A部分电路图；

图11为一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪AD数据采集模块B部分电路图；

图12为一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪以太网模块A部分电路图；

图13为一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪以太网模块B部分电路图；

图14为一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪电源检测模块电路图；

图15为一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪蜂鸣器模块电路图；

图16为一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪SD卡外围接线图。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪，包括：壳体、第一电路板、第二电路板、第三电路板、第四电路板、配重块、可充电锂电池和高频响三向振动加速度传感器；所述第一电路板为显示屏模块的电路板；所述第二电路板上包括：主控模块、AD模块、SD卡和蜂鸣器模块；所述第三电路板包括：电源检测模块、传感器电源模块和电源模块；所述第四电路板为以太网模块的电路板；

所述第一电路板固定安装于壳体的内部的上底面；

所述配重块固定安装于壳体内部的下底面；所述可充电锂电池、第三电路板和高频响三向振动加速度传感器均固定安装在配重块上；

所述以太网模块固定安装于壳体内部一端的内侧壳体上；

所述第二电路板固定安装在第一电路板和第三电路板之间；

所述可充电锂电池分别与电源检测模块、显示屏模块和电源模块电连接；

如图2所示，所述电源模块分别与传感器电源模块、AD模块、SD卡、蜂鸣器模块、以太网模块和主控模块电连接；所述传感器电源模块与高频响三向振动加速度传感器电连接；

如图3所示，所述主控模块分别与以太网模块、电源检测模块、SD卡、蜂鸣器模块和AD模块连接；所述AD模块与高频响三向振动加速度传感器连接。

将配重块设置于壳体内部的下底面上，将体积较大的可充电锂电池、第三电路板和高频响三向振动加速度传感器安装在配重块的表面，用于降低仪器的重心，增加仪器的重量、增强测量的稳定性和增加本分析仪与车体地板面的摩擦力，保证在车体晃动时，本分析仪与车体底板面不产生相对滑动，使测量结果更精确。电路板之间、可充电锂电池与电路板之间和高频响三向振动加速度传感器与电路板之间的供电线和通信线均采用满足高速千兆网线连接；显示屏模块用于显示电量，其采用现有的显示屏模块，包括电源检测电路、数据处理电路和显示屏；SD卡用于存储AD模块采样的数据。

电源模块包括：升压模块、5V降压模块和3.3V降压模块；

如图4所示，所述升压模块包括：接地电容C1、接地电容C2、升压芯片U1、电感L1、二极管D1、电阻R1、接地电阻R2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C5和电感L2；其外围接口包括：+12V端、+15V端和GND端；所述升压模块的+12V端与可充电锂电池正极连接，所述升压模块的GND端与可充电锂电池负极连接；所述升压芯片U1的VIN引脚分别与接地电容C1、接地电容C2和电感L1的一端连接，并作为升压模块的+12V端；所述升压芯片U1的SW引脚分别与电感L1的另一端、二极管D1的正极和升压芯片U1的NC引脚连接；所述升压芯片U1的FB引脚分别与电阻R1的一端和接地电阻R2连接；所述二极管D1的负极分别与电阻R1的另一端、接地电容C3、接地电容C4和电感L2的一端连接；所述电感L2的另一端与接地电容C5连接，并作为升压模块的+15V端，所述升压芯片U1的GND引脚分别与接地电容C1的接地端、接地电容C2的接地端、接地电阻R2的接地端、接地电容C3的接地端、接地电容C4的接地端和接地电容C5的接地端连接，并作为升压模块的GND端。

如图5所示，5V降压模块包括：接地电容C8、接地电容C9、接地电阻R4、电容C7、降压芯片U2、电容C6、接地电容C10、稳压二极管D2、电感L3、电阻R3、接地电阻R5和接地电容C11；其外围接口包括：+15V端、+5V端和GND端；所述5V降压模块的+15V端与升压模块的+15V端连接；所述5V降压模块的GND端与升压模块的GND端连接；所述降压芯片U2的VIN引脚与接地电容C8连接，并作为5V降压模块的+15V端；所述降压芯片U2的COMP引脚分别与接地电容C9和电容C7的一端连接，所述电容C7的另一端与接地电阻R4连接；所述降压芯片U2的BOOST引脚与电容C6的一端连接；所述降压芯片U2的LX引脚分别与电容C6的另一端、电感L3的一端和稳压二极管D2的负极连接；所述电感L3的另一端分别与电阻R3的一端和接地电容C11连接，并作为5V降压模块的+5V端；所述降压芯片U2的FB引脚分别电阻R3的另一端和接地电阻R5连接；所述降压芯片U2的SS引脚与接地电容C10连接；所述降压芯片U2的GND引脚分别与接地电容C8的接地端、接地电容C9的接地端、接地电阻R4的接地端、接地电容C10的接地端、稳压二极管D2的正极、接地电阻R5的接地端和接地电容C11的接地端连接，并作为5V降压模块的GND端；

如图6所示，所述3.3V降压模块包括：接地电容C13、接地电容C15、电容C14、接地电阻R8、降压芯片U3、电容C12、稳压二极管D3、接地电容C16、电感L4、电阻R7、接地电阻R9、接地电容C17、电阻R6和二极管D4；其外围接口包括：+15V端、+3.3V端和GND端；所述3.3V降压模块的+15V与升压模块的+15V端连接；所述3.3V降压模块的GND端与升压模块的GND端连接；所述降压芯片U3的VIN引脚与接地电容C13连接，并作为3.3V降压模块的+15V端；所述降压芯片U3的COMP引脚分别与接地电容C15和电容C14的一端连接，所述电容C14的另一端与接地电阻R8连接；所述降压芯片U3的BOOST引脚与电容C12的一端连接，所述降压芯片U3的LX引脚分别与电容C12的另一端、电感L4的一端和稳压二极管D3的负极连接；所述电感L4的另一端分别与电阻R7的一端、接地电容C17和电阻R6的一端连接，并作为3.3V降压模块的+3.3V端，所述电阻R6的另一端与二极管D4的正极连接；所述降压芯片U3的FB引脚分别与电阻R7的另一端和接地电阻R9连接；所述降压芯片U3的SS引脚与接地电容C16连接；所述降压芯片U3的GND引脚分别与接地电容C13的接地端、接地电容C15的接地端、接地电容R8的接地端、接地电容C16的接地端、稳压二极管D3的正极、接地电阻R9的接地端、接地电容C17的接地端和二极管D4的负极连接，并作为3.3V降压模块的GND端。

如图7所示，传感器电源模块包括：接地电容C40、电感L6、隔离芯片U5、接地电容C39、二极管D9和电容C84；其外围接口包括：+15V端、A15V端和GND端；所述传感器电源模块的+15V端与升压模块的+15V端连接，所述传感器电源模块的GND端与升压模块的GND端连接；所述隔离芯片U5的VIN引脚与电感L6的一端连接，所述电感L6的另一端与接地电容C40连接，并作为传感器电源模块的+15V端；所述隔离芯片U5的+VO引脚分别与接地电容C39和二极管D9的正极连接，所述二极管D9的负极与电容C84的一端连接，所述电容C84的另一端作为传感器电源模块的A15V端；所述隔离芯片U5的GND引脚分别与接地电容C40的接地端、隔离芯片U5的0V引脚和接地电容C39的接地端连接，并作为传感器电源模块的GND端。

通过升压模块对可充电锂电池进行升压及稳压，将稳压后的电压通过传感器电源模块为外部高频响三向振动加速度传感器提供工作电压，在外部高频响三向振动加速度传感器短路时，不会影响内部升压模块输出的15V电压，传感器电源模块实现了电源隔离。

如图8所示，主控模块包括：主控芯片U4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、电阻R10、电阻R11、电阻R12、接地电容C23、接地电容C24、接地电容C25、接地电容C26、晶振Y1、晶振Y2、二极管D8、电容C28、电容C29、接地电容C30、接地电容C31、接地电容C32、接地电容C33、接地电容C34、接地电容C35、接地电容C36、接地电容C37、接地电容C38、电感L5、接地电容C19、接地电容C20、接地电容C21、接地电容C22、电阻R14、接地电阻R21、接地电阻R22、接地电容C27、接地电阻R23、按键S1和电阻R20；其电源接口包括：+3.3V端和GND端；所述主控模块的+3.3V端与3.3V降压模块的+3.3V端连接，所述主控模块的GND端与3.3V降压模块的GND端连接；所述二极管D5正极与电阻R10的一端连接，所述电阻R10的另一端与主控芯片U4的PA4引脚连接；所述二极管D7的正极与电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端与主控芯片U4的PA5引脚连接；所述二极管D6的正极与电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端与主控芯片U4的PA6引脚连接；所述主控芯片U4的PH0引脚分别与接地电容C23和晶振Y1的一端连接；所述主控芯片U4的PH1引脚分别与晶振Y1的另一端和接地电容C25连接；所述主控芯片U4的PC14引脚分别与晶振Y2的一端和接地电容C24连接；所述主控芯片U4的PC15引脚分别与晶振Y2的另一端和接地电容C26连接；所述主控芯片U4的VBAT引脚与二极管D8的负极连接；所述主控芯片U4的VCAP1引脚与电容C28的一端连接，所述电容C28的另一端与电容C29的一端连接，所述电容C29的另一端与主控芯片U4的VCAP2引脚连接；所述主控芯片U4的NRST引脚分别与按键S1的一端、电阻R20的一端和接地电容C27连接，所述按键S1的另一端与接地电阻R23连接；所述主控芯片U4的VPP引脚与接地电阻R22连接，所述主控芯片U4的VSSA引脚与接地电阻R21连接；所述主控芯片U4的VDDA引脚分别与电阻R14的一端、接地电容C21、接地电容C22和主控芯片U4的VREF+引脚连接；所述电阻R14的另一端分别与接地电容C19、接地电容C20和电感L5的一端连接；所述二极管D8的正极分别与主控芯片U4的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚、VDD_4引脚、VDD_5引脚以及VDD_12引脚、电感L5的另一端、接地电容C30、接地电容C31、接地电容C32、接地电容C33、接地电容C34、接地电容C35、接地电容C36、接地电容C37、接地电容C38和电阻R20的另一端连接，并作为主控模块的+3.3V端，所述主控芯片U4的PDR_ON引脚分别与二极管D5的负极、二极管D7的负极、二极管D6的负极、接地电容C23的接地端、接地电容C25的接地端、接地电容C24的接地端、接地电容C26的接地端、接地电容C30的接地端、接地电容C31的接地端、接地电容C32的接地端、接地电容C33的接地端、接地电容C34的接地端、接地电容C35的接地端、接地电容C36的接地端、接地电容C37的接地端、接地电容C38的接地端、接地电阻R21的接地端、接地电阻R22的接地端、主控芯片U2的VSS_2引脚、VSS_4引脚以及VSS_5引脚、接地电容C27的接地端、接地电阻R23的接地端、接地电容C19的接地端、接地电容C20的接地端、接地电容C21的接地端和接地电容C22的接地端连接，并作为主控模块的GND端。

3.3V电压通过电感L5、电阻R14、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C30、电容C31、电容C31、电容C33、电容C34、电容C35、电容C36、电容C37、电容C21和电容C37进行电源滤波，为主控芯片U4提供稳定的工作电压；主控芯片U4采用STM32F407作为主控芯片，STM32F407是一块32位的基于Cortex-M 4架构的RISC微处理器，其工作频率可达168MHz，具备强大的数据处理能力和丰富的外围资源。

AD模块包括：基准电压模块和AD数据采集模块；如图9所示，所述基准电压模块包括：接地电容C49、稳压芯片U6、接地电容C50、电阻R40和接地电容C51；其外围接口包括：A5V端、REFIN端和AGND端；所述稳压芯片U6的VIN引脚与接地电容C49连接，并作为基准电压模块的A5V端；所述稳压芯片U6的VOUT引脚分别与电阻R40的一端和接地电容C50连接；所述电阻R40的另一端与接地电容C51连接，并作为基准电压模块的REFIN端；所述稳压芯片U6的GND引脚分别与接地电容C49的接地端、接地电容C50的接地端和接地电容C51的接地端连接，并作为基准电压模块的AGND端。

采用专用的基准电压模块为AD数据采集模块提供基准电压，提高模拟信号转数字信号的转换精度。

如图10～11所示，AD数据采集模块包括：电容C41、电容C42、电容C43、电容C44、电容C45、电容C46、电容C47、电容C48、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电感L7、电感L8、接地电容C54、AD芯片U7、电阻R53、电阻R57、接地电容C59、接地电容C60、接地电容C61、接地电容C62、接地电容C52、接地电容C53、接地电容C55、接地电容C56、接地电容C57、接地电容C58、电阻R55、接地电阻R60和接口J6；其外围接口包括：+5V端、A5V端、+3.3V端、GND端和AGND端；所述AD数据采集模块的+5V端与5V降压模块的+5V端连接，所述AD数据采集模块的+3.3V端与3.3V降压模块的+3.3V端连接；所述AD数据采集模块的GND端与5V降压模块的GND端连接；所述AD芯片U7的V8GND引脚分别与电容C41的一端和电阻R24的一端连接，所述电阻R24的另一端与接口J6连接；所述AD芯片U7的V8引脚分别与电容C41的另一端和电阻R25的一端连接，所述电阻R25的另一端与接口J6连接；所述AD芯片U7的V7GND引脚分别与电阻R26的一端和电容C42的一端连接，所述电阻R26的另一端与接口J6连接，所述AD芯片U7的V7引脚分别与电容C42的另一端和电阻R27的一端连接，所述电阻R27的另一端与接口J6连接；所述AD芯片U7的V6GND引脚分别与电阻R28的一端和电容C43的一端连接，所述电阻R28的另一端与接口J6连接，所述AD芯片U7的V6引脚分别与电容C43的另一端和电阻R29的一端连接，所述电阻R29的另一端与接口J6连接；所述AD芯片U7的V5GND引脚分别与电阻R30的一端和电容C44的一端连接，所述电阻R30的另一端与接口J6连接，所述AD芯片U7的V5引脚分别与电容C44的另一端和电阻R31的一端连接，所述电阻R31的另一端与接口J6连接；所述AD芯片U7的V4GND引脚分别与电阻R32的一端和电容C45的一端连接，所述电阻R32的另一端与接口J6连接，所述AD芯片U7的V4引脚分别与电容C45的另一端和电阻R33的一端连接，所述电阻R33的另一端与接口J6连接；所述AD芯片U7的V3GND引脚分别与电阻R34的一端和电容C46的一端连接，所述电阻R34的另一端与接口J6连接，所述AD芯片U7的V3引脚分别与电容C46的另一端和电阻R35的一端连接，所述电阻R35的另一端与接口J6连接；所述AD芯片U7的V2GND引脚分别与电阻R36的一端和电容C47的一端连接，所述电阻R36的另一端与接口J6连接，所述AD芯片U7的V2引脚分别与电容C47的另一端和电阻R37的一端连接，所述电阻R37的另一端与接口J6连接；所述AD芯片U7的V1GND引脚分别与电阻R38的一端和电容C48的一端连接，所述电阻R38的另一端与接口J6连接，所述AD芯片U7的V1引脚分别与电容C48的另一端和电阻R39的一端连接，所述电阻R39的另一端与接口J6连接；所述电感L8的一端作为AD数据采集模块的+5V端，所述AD芯片U7的AVCC1引脚分别与电感L8的另一端、接地电容C54、接地电容C59、接地电容C60、接地电容C61、接地电容C62、接地电容C52、接地电容C53、AD芯片U7的AVCC3引脚、AD芯片U7的AVCC2引脚和AD芯片U7的AVCC引脚连接，并作为AD数据采集模块的A5V端；所述电感L7的一端与接口J6连接，并作为AD数据采集模块的GND端，所述电感L7的另一端分别与接地电容C54的接地端、AD芯片U7的AGND1引脚、接地电容C59的接地端、接地电容C60的接地端、接地电容C61的接地端、接地电容C62的接地端、AD芯片U7的AGND2引脚、接地电阻C52的接地端、接地电阻C53的接地端、接地电阻C55的接地端、接地电阻C56的接地端、接地电阻C57的接地端、接地电阻C58的接地端、AD芯片U7的AGND引脚、REFGND1引脚、REFGND引脚以及AGND3引脚和接地电阻R60的接地端连接，并作为AD数据采集模块的AGND端；所述AD芯片U7的CS引脚分别与电阻R53的一端和主控模块连接，所述AD芯片U7的BUSY引脚分别与电阻R57的一端和主控模块连接，所述AD芯片U7的REFSELECTREF引脚分别与接地电阻R60和电阻R55的一端连接，所述电阻R55的另一端分别与电阻R53的另一端、电阻R57的另一端和AD芯片U7的VDRIVE引脚连接，并作为AD芯片U7的+3.3V端；所述AD芯片U7的REFCAPB引脚分别与接地电容C55和AD芯片U7的REFCAPA引脚连接；所述AD芯片U7的REFOUT引脚分别与接地电容C56和基准电压模块的REFIN端连接；所述AD芯片U7的REGCAP1引脚与接地电容C57连接；所述AD芯片U7的REGCAP引脚与接地电容C58连接。

接口J6用于连接高频响三向振动加速度传感器，电阻R24、电容C41和电阻R25构成一组RC无源滤波电路，对传感器的输入信号进行滤波，高频响三向振动加速度传感器包括纵向、横向和垂向三个数据输出端；高频响三向振动加速度传感器的三个输出端分别接在接口J6的任意三个正向输入接口上(IN1+、IN2+、IN3+、IN4+、IN5+、IN6+、IN7+和IN8+)；接口J6具备单端输入和差分输入两种传感器信号输入方式，本分析仪采用单端输入，使得本分析仪可作为一个兼容各种模拟信号输入的传感器的高兼容处理平台一体机，可随时外接各种工业传感设备；AD数据采集模块通过电感L8进行滤波，电感L7将GND和AGND隔离，防止高频串扰对数据采集的影响。

如图12～13所示，以太网模块包括：接地电容C81、接地电容C80、接地电容C69、接地电容C70、以太网芯片U9、电阻R81、接地电阻R91、电阻R92、晶振Y3、接地电容C82、接地电容C83、电阻R74、电阻R75、电阻R76、电阻R77、接地电容C76、接地电容C77、接地电容C78、接地电容C79、电感L10、电阻R83、接地电容C73、接地电容C74、接地电容C75、接地电阻R86、接地电阻R84、接地电容C72、接地电阻R90、接地电阻R88、WIFI接口J7、以太网接口J8和接地电阻R89；其外围接口包括：+3.3V端和GND端，所述以太网模块的+3.3V端与3.3V降压模块的+3.3V端连接，所述以太网模块的GND端与3.3V降压模块的GND端连接；所述以太网芯片U9的CRS_DV引脚与电阻R81的一端连接，所述电阻R81的另一端与主控模块连接，所述以太网芯片U9的nRST引脚分别与主控模块和接地电阻R91连接，所述以太网芯片U9的XTAL2引脚分别与电阻R92的一端、晶振Y3的一端和接地电容C82连接，所述以太网芯片U9的XTAL1引脚分别与电阻R92的另一端、晶振Y3的另一端和接地电容C83连接；所述以太网芯片U9的TXP分别与电阻R74的一端、接地电容C76、WIFI接口J7和以太网接口J8连接；所述以太网芯片U9的TXN引脚分别与电阻R75的一端、接地电容C77、WIFI接口J7和以太网接口J8连接，所述以太网芯片U9的RXP引脚分别与电阻R76、接地电容C78、WIFI接口J7和以太网接口J8连接，所述以太网芯片U9的RXN引脚分别与电阻R77、接地电容C79、WIFI接口J7和以太网接口J8连接，所述以太网芯片U9的nINTSEL引脚分别与接地电阻R84和以太网接口J8连接；所述以太网芯片U9的REGOFF引脚分别与接地电阻R86和以太网接口J8连接；所述以太网芯片U9的MDIO引脚与电阻R83的一端连接，所述电阻R83的另一端与主控模块连接，所述以太网芯片U9的VDDCR引脚与接地电容C73和接地电容C74连接，所述以太网芯片U9的RBIAS引脚与接地电阻R89连接；所述以太网芯片U9的VDDIO引脚分别与接地电容C75、电感L10的一端、接地电容C81和WIFI接口J7连接，并作为以太网模块的+3.3V端；所述以太网芯片U9的VDD1A引脚分别与电感L10的另一端、以太网芯片U9的VDD2A引脚、接地电容C80、接地电容C69、接地电容C70、电阻R74的另一端、电阻R75的另一端、电阻R76的另一端、电阻R77的另一端、接地电容C72和以太网接口J8连接；所述以太网芯片U9的GND引脚分别与接地电容C83的接地端、接地电容C82的接地端、接地电阻R91的接地端、接地电容C81的接地端、接地电容C80的接地端、接地电容C69的接地端、接地电容C70的接地端、接地电容C76的接地端、接地电容C77的接地端、接地电容C78的接地端、接地电容C79的接地端、WIFI接口J7的接地端、接地电阻R89的接地端、接地电容C73的接地端、接地电容C74的接地端、接地电容C75的接地端、接地电阻R86的接地端、接地电阻R84的接地端、接地电容C72的接地端、接地电阻R90的接地端、接地电阻R88的接地端、以太网接口J8的接地端、接地电阻R74的接地端、接地电阻R75的接地端、接地电阻R76的接地端和接地电阻R77的接地端连接，并作为以太网模块的GND端；所述接地电阻R90和接地电阻R88分别与以太网接口J8连接。

采用以太网模块将主控模块的的UART串口转换成WIFI接口J7和以太网接口，将本平稳分析仪的平稳性数据通过以太网接口发送给移动终端。

如图14所示，电源检测模块包括：电阻R102、电阻R101、接地电阻R103、接地电容C91、接地电容C92、PMOS管Q6和NMOS管Q7；其外围接口包括：+12V端和GND端；所述电源检测模块的+12V端与可充电锂电池的正极连接，所述电源检测模块的GND端与可充电锂电池的负极连接；所述NMOS管Q7的栅极与主控模块连接，所述NMOS管Q7的漏极分别与电阻R102的一端和PMOS管Q6的栅极连接，所述PMOS管Q6的源极与电阻R102的另一端连接，并作为电源检测模块的+12V端，所述PMOS管Q6的漏极分别与接地电容C91和电阻R101的一端连接，所述电阻R101的另一端分别与接地电阻R103、接地电容C92和主控模块连接；所述NMOS管Q7的源极分别与接地电容C91的接地端、接地电阻R103的接地端和接地电容C92的接地端连接，并作为电源检测模块的GND端。

在NMOS管Q7的栅极为低电平时，NMOS管Q7漏极和源极不导通，PMOS管Q6的漏极和源极之间不导通；在NMOS管Q7的栅极为高电平时，NMOS管Q7漏极和源极导通，PMOS管Q6的漏极和源极之间导通，通过采集电阻R103上的电压，达到监测可充电锂电池的输出电压的目的。

如图15所示，蜂鸣器模块包括：电阻R100、三极管Q5、接地电容C90和蜂鸣器LS3，其外围接口包括：+3.3V端和GND端；所述蜂鸣器模块的+3.3V端与3.3V降压模块的+3.3V端连接，所述蜂鸣器模块的GND端与3.3V降压模块的GND端连接；所述三极管Q5的基极与电阻R100的一端连接，所述电阻R100的另一端与主控模块连接，所述三极管Q5的发射极作为蜂鸣器模块的+3.3V端；所述三极管Q5的集电极分别与接地电容C90和蜂鸣器LS3的正极连接；所述蜂鸣器LS3的负极与接地电容C90的接地端连接，并作为蜂鸣器模块的GND端。

如图16所示，为SD的外围接口连接图。

在车辆运行时平稳性数据超过2.5、在车辆运行时平稳性数据超过1.5时或在可充电锂电池的输出电压小于设定的阈值，则通过蜂鸣器LS3提醒用户。

本实用新型的有益效果为：将本分析仪分别安装于车体的内部中心或内部两侧用于测试车体在行驶过程中的平稳性，并将该平稳性数据通过以太网接口实时传输给移动端，实现车体平稳性测试、数据实时传输、数据存储和安全预警的目的。

Claims (10)

1.一种便携式车辆运行平稳性测量分析仪，其特征在于，包括：壳体、第一电路板、第二电路板、第三电路板、第四电路板、配重块、可充电锂电池和高频响三向振动加速度传感器；所述第一电路板为显示屏模块的电路板；所述第二电路板上包括：主控模块、AD模块、SD卡和蜂鸣器模块；所述第三电路板包括：电源检测模块、传感器电源模块和电源模块；所述第四电路板为以太网模块的电路板；

所述第一电路板固定安装于壳体的内部的上底面；

所述配重块固定安装于壳体内部的下底面；所述可充电锂电池、第三电路板和高频响三向振动加速度传感器均固定安装在配重块上；

所述以太网模块固定安装于壳体内部一端的内侧壳体上；

所述第二电路板固定安装在第一电路板和第三电路板之间；

所述可充电锂电池分别与电源检测模块、显示屏模块和电源模块电连接；

所述电源模块分别与传感器电源模块、AD模块、SD卡、蜂鸣器模块、以太网模块和主控模块电连接；所述传感器电源模块与高频响三向振动加速度传感器电连接；

所述主控模块分别与以太网模块、电源检测模块、SD卡、蜂鸣器模块和AD模块连接；所述AD模块与高频响三向振动加速度传感器连接。

2.根据权利要求1所述的便携式车辆运行平稳性测量分析仪，其特征在于，所述电源模块包括：升压模块、5V降压模块和3.3V降压模块；

所述升压模块包括：接地电容C1、接地电容C2、升压芯片U1、电感L1、二极管D1、电阻R1、接地电阻R2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C5和电感L2；

其外围接口包括：+12V端、+15V端和GND端；所述升压模块的+12V端与可充电锂电池正极连接，所述升压模块的GND端与可充电锂电池负极连接；

所述升压芯片U1的VIN引脚分别与接地电容C1、接地电容C2和电感L1的一端连接，并作为升压模块的+12V端；所述升压芯片U1的SW引脚分别与电感L1的另一端、二极管D1的正极和升压芯片U1的NC引脚连接；所述升压芯片U1的FB引脚分别与电阻R1的一端和接地电阻R2连接；所述二极管D1的负极分别与电阻R1的另一端、接地电容C3、接地电容C4和电感L2的一端连接；所述电感L2的另一端与接地电容C5连接，并作为升压模块的+15V端，所述升压芯片U1的GND引脚分别与接地电容C1的接地端、接地电容C2的接地端、接地电阻R2的接地端、接地电容C3的接地端、接地电容C4的接地端和接地电容C5的接地端连接，并作为升压模块的GND端。

3.根据权利要求2所述的便携式车辆运行平稳性测量分析仪，其特征在于，所述5V降压模块包括：接地电容C8、接地电容C9、接地电阻R4、电容C7、降压芯片U2、电容C6、接地电容C10、稳压二极管D2、电感L3、电阻R3、接地电阻R5和接地电容C11；

其外围接口包括：+15V端、+5V端和GND端；所述5V降压模块的+15V端与升压模块的+15V端连接；所述5V降压模块的GND端与升压模块的GND端连接；

所述降压芯片U2的VIN引脚与接地电容C8连接，并作为5V降压模块的+15V端；所述降压芯片U2的COMP引脚分别与接地电容C9和电容C7的一端连接，所述电容C7的另一端与接地电阻R4连接；所述降压芯片U2的BOOST引脚与电容C6的一端连接；所述降压芯片U2的LX引脚分别与电容C6的另一端、电感L3的一端和稳压二极管D2的负极连接；所述电感L3的另一端分别与电阻R3的一端和接地电容C11连接，并作为5V降压模块的+5V端；所述降压芯片U2的FB引脚分别电阻R3的另一端和接地电阻R5连接；所述降压芯片U2的SS引脚与接地电容C10连接；所述降压芯片U2的GND引脚分别与接地电容C8的接地端、接地电容C9的接地端、接地电阻R4的接地端、接地电容C10的接地端、稳压二极管D2的正极、接地电阻R5的接地端和接地电容C11的接地端连接，并作为5V降压模块的GND端；

所述3.3V降压模块包括：接地电容C13、接地电容C15、电容C14、接地电阻R8、降压芯片U3、电容C12、稳压二极管D3、接地电容C16、电感L4、电阻R7、接地电阻R9、接地电容C17、电阻R6和二极管D4；

其外围接口包括：+15V端、+3.3V端和GND端；所述3.3V降压模块的+15V与升压模块的+15V端连接；所述3.3V降压模块的GND端与升压模块的GND端连接；

所述降压芯片U3的VIN引脚与接地电容C13连接，并作为3.3V降压模块的+15V端；所述降压芯片U3的COMP引脚分别与接地电容C15和电容C14的一端连接，所述电容C14的另一端与接地电阻R8连接；所述降压芯片U3的BOOST引脚与电容C12的一端连接，所述降压芯片U3的LX引脚分别与电容C12的另一端、电感L4的一端和稳压二极管D3的负极连接；所述电感L4的另一端分别与电阻R7的一端、接地电容C17和电阻R6的一端连接，并作为3.3V降压模块的+3.3V端，所述电阻R6的另一端与二极管D4的正极连接；所述降压芯片U3的FB引脚分别与电阻R7的另一端和接地电阻R9连接；所述降压芯片U3的SS引脚与接地电容C16连接；所述降压芯片U3的GND引脚分别与接地电容C13的接地端、接地电容C15的接地端、接地电容R8的接地端、接地电容C16的接地端、稳压二极管D3的正极、接地电阻R9的接地端、接地电容C17的接地端和二极管D4的负极连接，并作为3.3V降压模块的GND端。

4.根据权利要求2所述的便携式车辆运行平稳性测量分析仪，其特征在于，所述传感器电源模块包括：接地电容C40、电感L6、隔离芯片U5、接地电容C39、二极管D9和电容C84；

其外围接口包括：+15V端、A15V端和GND端；所述传感器电源模块的+15V端与升压模块的+15V端连接，所述传感器电源模块的GND端与升压模块的GND端连接；

所述隔离芯片U5的VIN引脚与电感L6的一端连接，所述电感L6的另一端与接地电容C40连接，并作为传感器电源模块的+15V端；所述隔离芯片U5的+VO引脚分别与接地电容C39和二极管D9的正极连接，所述二极管D9的负极与电容C84的一端连接，所述电容C84的另一端作为传感器电源模块的A15V端；所述隔离芯片U5的GND引脚分别与接地电容C40的接地端、隔离芯片U5的0V引脚和接地电容C39的接地端连接，并作为传感器电源模块的GND端。

5.根据权利要求3所述的便携式车辆运行平稳性测量分析仪，其特征在于，所述主控模块包括：主控芯片U4、二极管D5、二极管D6、二极管D7、电阻R10、电阻R11、电阻R12、接地电容C23、接地电容C24、接地电容C25、接地电容C26、晶振Y1、晶振Y2、二极管D8、电容C28、电容C29、接地电容C30、接地电容C31、接地电容C32、接地电容C33、接地电容C34、接地电容C35、接地电容C36、接地电容C37、接地电容C38、电感L5、接地电容C19、接地电容C20、接地电容C21、接地电容C22、电阻R14、接地电阻R21、接地电阻R22、接地电容C27、接地电阻R23、按键S1和电阻R20；

其电源接口包括：+3.3V端和GND端；所述主控模块的+3.3V端与3.3V降压模块的+3.3V端连接，所述主控模块的GND端与3.3V降压模块的GND端连接；

所述二极管D5正极与电阻R10的一端连接，所述电阻R10的另一端与主控芯片U4的PA4引脚连接；所述二极管D7的正极与电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端与主控芯片U4的PA5引脚连接；所述二极管D6的正极与电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端与主控芯片U4的PA6引脚连接；所述主控芯片U4的PH0引脚分别与接地电容C23和晶振Y1的一端连接；所述主控芯片U4的PH1引脚分别与晶振Y1的另一端和接地电容C25连接；所述主控芯片U4的PC14引脚分别与晶振Y2的一端和接地电容C24连接；所述主控芯片U4的PC15引脚分别与晶振Y2的另一端和接地电容C26连接；所述主控芯片U4的VBAT引脚与二极管D8的负极连接；所述主控芯片U4的VCAP1引脚与电容C28的一端连接，所述电容C28的另一端与电容C29的一端连接，所述电容C29的另一端与主控芯片U4的VCAP2引脚连接；所述主控芯片U4的NRST引脚分别与按键S1的一端、电阻R20的一端和接地电容C27连接，所述按键S1的另一端与接地电阻R23连接；所述主控芯片U4的VPP引脚与接地电阻R22连接，所述主控芯片U4的VSSA引脚与接地电阻R21连接；所述主控芯片U4的VDDA引脚分别与电阻R14的一端、接地电容C21、接地电容C22和主控芯片U4的VREF+引脚连接；所述电阻R14的另一端分别与接地电容C19、接地电容C20和电感L5的一端连接；所述二极管D8的正极分别与主控芯片U4的VDD_1引脚、VDD_2引脚、VDD_3引脚、VDD_4引脚、VDD_5引脚以及VDD_12引脚、电感L5的另一端、接地电容C30、接地电容C31、接地电容C32、接地电容C33、接地电容C34、接地电容C35、接地电容C36、接地电容C37、接地电容C38和电阻R20的另一端连接，并作为主控模块的+3.3V端，所述主控芯片U4的PDR_ON引脚分别与二极管D5的负极、二极管D7的负极、二极管D6的负极、接地电容C23的接地端、接地电容C25的接地端、接地电容C24的接地端、接地电容C26的接地端、接地电容C30的接地端、接地电容C31的接地端、接地电容C32的接地端、接地电容C33的接地端、接地电容C34的接地端、接地电容C35的接地端、接地电容C36的接地端、接地电容C37的接地端、接地电容C38的接地端、接地电阻R21的接地端、接地电阻R22的接地端、主控芯片U2的VSS_2引脚、VSS_4引脚以及VSS_5引脚、接地电容C27的接地端、接地电阻R23的接地端、接地电容C19的接地端、接地电容C20的接地端、接地电容C21的接地端和接地电容C22的接地端连接，并作为主控模块的GND端。

6.根据权利要求3所述的便携式车辆运行平稳性测量分析仪，其特征在于，所述AD模块包括：基准电压模块和AD数据采集模块；

所述基准电压模块包括：接地电容C49、稳压芯片U6、接地电容C50、电阻R40和接地电容C51；

其外围接口包括：A5V端、REFIN端和AGND端；所述稳压芯片U6的VIN引脚与接地电容C49连接，并作为基准电压模块的A5V端；所述稳压芯片U6的VOUT引脚分别与电阻R40的一端和接地电容C50连接；所述电阻R40的另一端与接地电容C51连接，并作为基准电压模块的REFIN端；所述稳压芯片U6的GND引脚分别与接地电容C49的接地端、接地电容C50的接地端和接地电容C51的接地端连接，并作为基准电压模块的AGND端。

7.根据权利要求6所述的便携式车辆运行平稳性测量分析仪，其特征在于，所述AD数据采集模块包括：电容C41、电容C42、电容C43、电容C44、电容C45、电容C46、电容C47、电容C48、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R39、电感L7、电感L8、接地电容C54、AD芯片U7、电阻R53、电阻R57、接地电容C59、接地电容C60、接地电容C61、接地电容C62、接地电容C52、接地电容C53、接地电容C55、接地电容C56、接地电容C57、接地电容C58、电阻R55、接地电阻R60和接口J6；

其外围接口包括：+5V端、A5V端、+3.3V端、GND端和AGND端；所述AD数据采集模块的+5V端与5V降压模块的+5V端连接，所述AD数据采集模块的+3.3V端与3.3V降压模块的+3.3V端连接；所述AD数据采集模块的GND端与5V降压模块的GND端连接；

所述AD芯片U7的V8GND引脚分别与电容C41的一端和电阻R24的一端连接，所述电阻R24的另一端与接口J6连接；所述AD芯片U7的V8引脚分别与电容C41的另一端和电阻R25的一端连接，所述电阻R25的另一端与接口J6连接；所述AD芯片U7的V7GND引脚分别与电阻R26的一端和电容C42的一端连接，所述电阻R26的另一端与接口J6连接，所述AD芯片U7的V7引脚分别与电容C42的另一端和电阻R27的一端连接，所述电阻R27的另一端与接口J6连接；所述AD芯片U7的V6GND引脚分别与电阻R28的一端和电容C43的一端连接，所述电阻R28的另一端与接口J6连接，所述AD芯片U7的V6引脚分别与电容C43的另一端和电阻R29的一端连接，所述电阻R29的另一端与接口J6连接；所述AD芯片U7的V5GND引脚分别与电阻R30的一端和电容C44的一端连接，所述电阻R30的另一端与接口J6连接，所述AD芯片U7的V5引脚分别与电容C44的另一端和电阻R31的一端连接，所述电阻R31的另一端与接口J6连接；所述AD芯片U7的V4GND引脚分别与电阻R32的一端和电容C45的一端连接，所述电阻R32的另一端与接口J6连接，所述AD芯片U7的V4引脚分别与电容C45的另一端和电阻R33的一端连接，所述电阻R33的另一端与接口J6连接；所述AD芯片U7的V3GND引脚分别与电阻R34的一端和电容C46的一端连接，所述电阻R34的另一端与接口J6连接，所述AD芯片U7的V3引脚分别与电容C46的另一端和电阻R35的一端连接，所述电阻R35的另一端与接口J6连接；所述AD芯片U7的V2GND引脚分别与电阻R36的一端和电容C47的一端连接，所述电阻R36的另一端与接口J6连接，所述AD芯片U7的V2引脚分别与电容C47的另一端和电阻R37的一端连接，所述电阻R37的另一端与接口J6连接；所述AD芯片U7的V1GND引脚分别与电阻R38的一端和电容C48的一端连接，所述电阻R38的另一端与接口J6连接，所述AD芯片U7的V1引脚分别与电容C48的另一端和电阻R39的一端连接，所述电阻R39的另一端与接口J6连接；所述电感L8的一端作为AD数据采集模块的+5V端，所述AD芯片U7的AVCC1引脚分别与电感L8的另一端、接地电容C54、接地电容C59、接地电容C60、接地电容C61、接地电容C62、接地电容C52、接地电容C53、AD芯片U7的AVCC3引脚、AD芯片U7的AVCC2引脚和AD芯片U7的AVCC引脚连接，并作为AD数据采集模块的A5V端；所述电感L7的一端与接口J6连接，并作为AD数据采集模块的GND端，所述电感L7的另一端分别与接地电容C54的接地端、AD芯片U7的AGND1引脚、接地电容C59的接地端、接地电容C60的接地端、接地电容C61的接地端、接地电容C62的接地端、AD芯片U7的AGND2引脚、接地电阻C52的接地端、接地电阻C53的接地端、接地电阻C55的接地端、接地电阻C56的接地端、接地电阻C57的接地端、接地电阻C58的接地端、AD芯片U7的AGND引脚、REFGND1引脚、REFGND引脚以及AGND3引脚和接地电阻R60的接地端连接，并作为AD数据采集模块的AGND端；所述AD芯片U7的CS引脚分别与电阻R53的一端和主控模块连接，所述AD芯片U7的BUSY引脚分别与电阻R57的一端和主控模块连接，所述AD芯片U7的REF SELECTREF引脚分别与接地电阻R60和电阻R55的一端连接，所述电阻R55的另一端分别与电阻R53的另一端、电阻R57的另一端和AD芯片U7的VDRIVE引脚连接，并作为AD芯片U7的+3.3V端；所述AD芯片U7的REFCAPB引脚分别与接地电容C55和AD芯片U7的REFCAPA引脚连接；所述AD芯片U7的REFOUT引脚分别与接地电容C56和基准电压模块的REFIN端连接；所述AD芯片U7的REGCAP1引脚与接地电容C57连接；所述AD芯片U7的REGCAP引脚与接地电容C58连接。

8.根据权利要求3所述的便携式车辆运行平稳性测量分析仪，其特征在于，所述以太网模块包括：接地电容C81、接地电容C80、接地电容C69、接地电容C70、以太网芯片U9、电阻R81、接地电阻R91、电阻R92、晶振Y3、接地电容C82、接地电容C83、电阻R74、电阻R75、电阻R76、电阻R77、接地电容C76、接地电容C77、接地电容C78、接地电容C79、电感L10、电阻R83、接地电容C73、接地电容C74、接地电容C75、接地电阻R86、接地电阻R84、接地电容C72、接地电阻R90、接地电阻R88、WIFI接口J7、以太网接口J8和接地电阻R89；

其外围接口包括：+3.3V端和GND端，所述以太网模块的+3.3V端与3.3V降压模块的+3.3V端连接，所述以太网模块的GND端与3.3V降压模块的GND端连接；

所述以太网芯片U9的CRS_DV引脚与电阻R81的一端连接，所述电阻R81的另一端与主控模块连接，所述以太网芯片U9的nRST引脚分别与主控模块和接地电阻R91连接，所述以太网芯片U9的XTAL2引脚分别与电阻R92的一端、晶振Y3的一端和接地电容C82连接，所述以太网芯片U9的XTAL1引脚分别与电阻R92的另一端、晶振Y3的另一端和接地电容C83连接；所述以太网芯片U9的TXP分别与电阻R74的一端、接地电容C76、WIFI接口J7和以太网接口J8连接；所述以太网芯片U9的TXN引脚分别与电阻R75的一端、接地电容C77、WIFI接口J7和以太网接口J8连接，所述以太网芯片U9的RXP引脚分别与电阻R76、接地电容C78、WIFI接口J7和以太网接口J8连接，所述以太网芯片U9的RXN引脚分别与电阻R77、接地电容C79、WIFI接口J7和以太网接口J8连接，所述以太网芯片U9的nINTSEL引脚分别与接地电阻R84和以太网接口J8连接；所述以太网芯片U9的REGOFF引脚分别与接地电阻R86和以太网接口J8连接；所述以太网芯片U9的MDIO引脚与电阻R83的一端连接，所述电阻R83的另一端与主控模块连接，所述以太网芯片U9的VDDCR引脚与接地电容C73和接地电容C74连接，所述以太网芯片U9的RBIAS引脚与接地电阻R89连接；所述以太网芯片U9的VDDIO引脚分别与接地电容C75、电感L10的一端、接地电容C81和WIFI接口J7连接，并作为以太网模块的+3.3V端；所述以太网芯片U9的VDD1A引脚分别与电感L10的另一端、以太网芯片U9的VDD2A引脚、接地电容C80、接地电容C69、接地电容C70、电阻R74的另一端、电阻R75的另一端、电阻R76的另一端、电阻R77的另一端、接地电容C72和以太网接口J8连接；所述以太网芯片U9的GND引脚分别与接地电容C83的接地端、接地电容C82的接地端、接地电阻R91的接地端、接地电容C81的接地端、接地电容C80的接地端、接地电容C69的接地端、接地电容C70的接地端、接地电容C76的接地端、接地电容C77的接地端、接地电容C78的接地端、接地电容C79的接地端、WIFI接口J7的接地端、接地电阻R89的接地端、接地电容C73的接地端、接地电容C74的接地端、接地电容C75的接地端、接地电阻R86的接地端、接地电阻R84的接地端、接地电容C72的接地端、接地电阻R90的接地端、接地电阻R88的接地端、以太网接口J8的接地端、接地电阻R74的接地端、接地电阻R75的接地端、接地电阻R76的接地端和接地电阻R77的接地端连接，并作为以太网模块的GND端；所述接地电阻R90和接地电阻R88分别与以太网接口J8连接。

9.根据权利要求1所述的便携式车辆运行平稳性测量分析仪，其特征在于，所述电源检测模块包括：电阻R102、电阻R101、接地电阻R103、接地电容C91、接地电容C92、PMOS管Q6和NMOS管Q7；

其外围接口包括：+12V端和GND端；所述电源检测模块的+12V端与可充电锂电池的正极连接，所述电源检测模块的GND端与可充电锂电池的负极连接；

所述NMOS管Q7的栅极与主控模块连接，所述NMOS管Q7的漏极分别与电阻R102的一端和PMOS管Q6的栅极连接，所述PMOS管Q6的源极与电阻R102的另一端连接，并作为电源检测模块的+12V端，所述PMOS管Q6的漏极分别与接地电容C91和电阻R101的一端连接，所述电阻R101的另一端分别与接地电阻R103、接地电容C92和主控模块连接；所述NMOS管Q7的源极分别与接地电容C91的接地端、接地电阻R103的接地端和接地电容C92的接地端连接，并作为电源检测模块的GND端。

10.根据权利要求3所述的便携式车辆运行平稳性测量分析仪，其特征在于，所述蜂鸣器模块包括：电阻R100、三极管Q5、接地电容C90和蜂鸣器LS3，

其外围接口包括：+3.3V端和GND端；所述蜂鸣器模块的+3.3V端与3.3V降压模块的+3.3V端连接，所述蜂鸣器模块的GND端与3.3V降压模块的GND端连接；

所述三极管Q5的基极与电阻R100的一端连接，所述电阻R100的另一端与主控模块连接，所述三极管Q5的发射极作为蜂鸣器模块的+3.3V端；所述三极管Q5的集电极分别与接地电容C90和蜂鸣器LS3的正极连接；所述蜂鸣器LS3的负极与接地电容C90的接地端连接，并作为蜂鸣器模块的GND端。

Images