CN211603442U - 一种故障定位检测电路以及检测板装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种故障定位检测电路以及检测板装置。所述故障定位检测电路，应用于车载电子设备的故障检测，包括：用于与待测设备接口对接的外部接口；用于将通过所述外部接口输入的电压进行电压转换的电压转换电路，电压转换电路与所述外部接口电连接；用于对待测设备进行故障检测运行的微控制单元，微控制单元与所述电压转换电路电连接；接收所述微控制单元的电信号的显示单元，显示单元与所述微控制单元电连接。本实用新型所述的故障定位检测电路通过选择微控制单元上目标功能按键，观测对应LED灯的亮灭状态判断设备目标功能是否通过，从而实现故障设备现场检测的故障定位。该电路显著提高故障设备现场检测的灵活性和效率。

Description

一种故障定位检测电路以及检测板装置

技术领域

本实用新型涉及汽车电子技术领域，尤其涉及一种故障定位检测电路以及检测板装置。

背景技术

在工业和汽车电子领域，设备的现场检测、故障诊断常常会出现缺少必要的诊断工具、诊断工具不宜携带及不方便使用等情况，这些情况的直接后果就是增加了故障排查难度。另外，设备在出厂功能验证或返厂维修时使用模拟的使用环境，没有实际使用环境中设备间的信号传输，往往会极大影响设备故障检测的准确度。现有技术未能有效解决设备现场检测中诊断工具不便携以及现场外故障检测缺少必要环境的问题。

鉴于此，提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于公开一种故障定位检测电路以及检测板装置，用于解决设备现场检测的现有技术中诊断工具不便携以及现场外故障检测缺少必要环境等问题。

为达上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种故障定位检测电路，并采用如下技术方案:

一种故障定位检测电路，应用于汽车电路的故障检测，包括：用于与待测设备接口对接的外部接口；用于将通过所述外部接口输入的电压进行电压转换的电压转换电路，所述电压转换电路与所述外部接口电连接；用于对所述待测设备进行故障检测运行的微控制单元，所述微控制单元与所述电压转换电路电连接；接收所述微控制单元的电信号的显示单元，所述显示单元与所述微控制单元电连接。

进一步地，所述电压转换电路包括：用于将第一直流电压转换为第二直流电压的第一降压电路；以及用于将第二直流电压转换为第三直流电压的第二降压电路；所述第一降压电路的第一端与所述外部接口连接，所述第一降压电路的第二端与所述第二降压电路的第一端连接；所述第二降压电路的第二端与所述微控制单元连接。

进一步地，所述电压转换电路还包括：用于将第二直流电压转换为第一直流电压的升压电路；以及用于将第一直流电压转换为第二直流电压的第三降压电路；所述升压电路的第一端与所述外部接口连接，所述升压电路的第二端与所述第三降压电路的第一端连接；所述第三降压电路的第二端与所述第一降压电路的第二端连接。

进一步地，所述电压转换电路还包括：用于将第二直流电压转换为第三直流电压的第四降压电路，所述第四降压电路的第一端与所述外部接口连接，所述第四压降电路的第二端与所述第二降压电路的第二端连接。

进一步地，所述外部接口包括但不限于：第一电源接口，第二电源接口，第三电源接口及用于连接终端的串行接口；其中，所述第一电源接口、所述第二电源接口均与所述第一降压电路的第一端连接；所述第三电源接口与所述升压电路的第一端连接；所述串行接口与所述第四降压电路的第一端连接，且所述串行接口与所述微控制单元电连接。

进一步地，所述设备外部接口还包括：联网通信接口，现场总线接口以及模拟定位接口；所述联网通信接口，所述现场总线接口及所述模拟定位接口均与所述微控制单元电连接。

进一步地，所述微控制单元包括单片机，所述单片机采用按键方式输入控制命令，所述单片机与所述显示单元连接。

进一步地，所述按键方式中，每个按键对应着一个测试功能，并以串联的方式设置于每个支路上。

进一步地，所述显示单元通过指示灯的亮灭状态判断对应测试功能是否正常。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种检测板装置，并采用如下技术方案:

一种检测板装置包含上述的故障定位检测电路。

本实用新型与待测设备原有对外接口连接，通过现场电源或者充电宝等为待测设备和测试板供电，在负责故障检测的运行的stm32单片机上选择目标功能检测按键，观察对应LED灯的亮灭状态判断待测设备目标功能是否通过，从而实现故障设备现场检测的故障定位，有效解决了现有技术中诊断工具不便携以及现场外故障检测缺少必要环境等问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述的故障定位检测电路的结构框图；

图2是本实用新型实施例所述的电压转换电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例所述的升压电路的具体电路图；

图4是本实用新型实施例所述的外部接口的结构示意图；

图5是本实用新型所述的故障定位检测电路的具体结构图。

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。基于本中实用新型的实施例，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，都属于本保实用新型护的范围。

图1是本实用新型实施例所述的故障定位检测电路的结构框图。

如图1所示，故障定位检测电路，应用于车载电子设备的故障检测，包括：用于与待测设备接口对接的外部接口10；用于将通过所述外部接口输入的电压进行电压转换的电压转换电路30，所述电压转换电路30与所述外部接口10电连接；用于对所述待测设备进行故障检测运行的微控制单元50，所述微控制单元50与所述电压转换电路30电连接；接收所述微控制单元50的电信号的显示单元70，所述显示单元70与所述微控制单元50电连接。

本实施例通过上述技术方案，待测设备原有对外接口连接到所述外部接口10，现场电源或者充电宝等输出的电压经过电压转换电路 30转换后为待测设备和微控制单元50供电，在所述微控制单元50 上选择目标功能检测按键，观察显示单元70对应指示灯的亮灭状态判断待测设备目标功能是否通过，从而实现故障设备现场检测的故障定位，电路结构简单，使用便捷，现场故障定位效率高。

图2是本实用新型实施例所述的电压转换电路的结构示意图。

所述第一直流电压为DC12V/24V，所述第二直流电压为DC5V，所述第三直流电压为LDO3.3V。

如图2所示，所述电压转换电路30包括：用于将DC12V/24V转换为DC5V的第一降压电路301；以及用于将DC5V转换为LDO3.3V的第二降压电路302；所述第一降压电路301的第一端与所述外部接口 10连接，所述第一降压电路301的第二端与所述第二降压电路302 的第一端连接；所述第二降压电路302的第二端与所述微控制单元 50连接。

所述电压转换电路30还包括：用于将DC5V转换为DC12V/24V的升压电路303；以及用于将DC12V/24V转换为DC5V的第三降压电路 304；所述升压电路303的第一端与所述外部接口10连接，所述升压电路303的第二端与所述第三降压电路304的第一端连接；所述第三降压电路304的第二端与所述第一降压电路301的第二端连接。

图3表示本实用新型实施例所述的升压电路的具体电路图，在实际操作中，所述升压电路303采用TPS55340QRTETQ1芯片，它的输入电压范围是2.9V-38V；它的输出电压计算公式为VOUT＝1.229* (RH/RL+1)。为实现12v/24v电压兼容为设备供电，增加MOS管和电阻，通过单片机切换控制RH/RL的值来实现升压为12v或者24v。

所述电压转换电路30还包括：用于将DC5V转换为LDO3.3V的第四降压电路305，所述第四降压电路305的第一端与所述外部接口10 连接，所述第四压降电路305的第二端与所述第二降压电路302的第二端连接。

本实施例通过上述技术方案，车载电子设备的供电电压是 DC12V/24V,而微控制单元50的主控器件往往采用LDO3.3V供电，从外部接口10输入的电源电压经过电压转换电路30的转换，可实现同时为待测设备和微控制单元50供电，大大提高了所述故障定位检测电路的兼容性和灵活度。

图4是本实用新型实施例所述的外部接口的结构示意图。

如图4所示，所述外部接口10中：所述第一电源接口采用接线端子101，所述第二电源接口采用DC插座102，所述第三电源接口采用USB接口103，当前终端普遍只提供USB接口，为实现设计目的，所述串行接口用USB转TTL接口104代替。其中，所述接线端子101、所述DC插座102均与所述第一降压电路301的第一端连接；所述USB 接口103与所述升压电路303的第一端连接；所述USB转TTL接口 104与所述第四降压电路305的第一端连接，且所述USB转TTL接口 104与所述微控制单元50电连接。

所述接线端子101采用16pin端子，设备的16pin端口含有电源线，可以通过16pin端子为检测板和设备供电；所述DC插座102采用DC圆形座，可以使用电源适配器12v/24v为检测板和设备供电；所述USB接口103采用Micro USB，检测板上有升压电路，可以将5v 电压升至12v/24v为检测板和设备供电，方便在没有电源的情况下检测待测设备；所述USB转TTL接口104采用FT232RL，可以通过USB 在电脑端查看检测设备的log信息。

更具体地，所述外部接口10中，所述联网通信接口为RS485接口105，所述现场总线接口为CAN收发器106，所述模拟定位接口为 GPS接口107。所述RS485接口105，所述CAN收发器106以及所述 GPS接口107均与所述微控制单元50电连接。

所述RS485接口105采用SN65HVD1782QDRQ1芯片；所述CAN收发器106采用TCAN1051DQ1芯片和SN74LVC1G07QDCKRQ1缓冲芯片；所述GPS接口107采用SP3232EEY-L/TR芯片，可以发送模拟的GPS 信息到待测设备。

在本实施例的上述技术方案中，通过外部接口10的接线端子101， DC插座102，USB接口103为故障定位检测电路提供三种供电方式，保证任何环境待测设备和微控制单元50的正常开机。通过USB转TTL 接口104，RS485接口105，CAN收发器106以及GPS接口107实现微控制单元与待测设备各功能电信号的传输，提高了故障定位检测电路的灵活性和可靠性。

图5是本实用新型所述的故障定位检测电路的具体结构图。

如图5所示，所述微控制单元50包括单片机，所述单片机采用按键方式输入控制命令，所述单片机采用STM32单片机。所述按键方式中，每个按键对应着一个测试功能，所述按键包括：CAN功能按键， RS485通信按键，GPS测试按键，高低电平输出功能按键，ACC电路检测按键及12v/24v供电测试按键。所述显示单元70通过指示灯的亮灭状态判断对应测试功能是否正常。

作为更具体的实施方案，待测设备功能测试如下：

按下CAN功能按键后，单片机开始发送CAN数据到待测设备后，如果STM32单片机接收到待测设备返回的特定数据则验证CAN通信正常。

按下RS485通信按键后，单片机开始发送RS485数据到待测设备后，如果STM32单片机接收到待测设备返回的特定数据则验证RS485 通信正常。

按下GPS测试按键后，单片机发送一段固定的GPS数据到待测设备，待测设备接收到这段完整的GPS数据后会通过RS485/CAN返回这段数据。测试板接收到这段完整数据则证明GPS通信正常，同时GPS 指示灯亮起。

设备输出高低电平信号的信号线连接到检测板三极管的基极上，三极管集电极接led灯的负极。同时将信号连接到单片机的引脚。检测板通过RS485/CAN发送命令让待设备输出低电平，检测板检测到低电平同时led灯亮，则证明设备高低电平输出电路功能正常。

按下ACC电路检测按键后，检测板断开ACC信号后，如检测到设备的5V输出没有了电压，说明设备断电。恢复ACC供电信号后待测设备有5V输出，说明设备上电。由此证明待测设备的ACC检测电路工作正常。

通过升压电路给设备供电时，按下12v/24v供电测试按键后，单片机控制升压电路的反馈电阻来实现5v升压至12v或者24v，同时相应电压的指示灯亮起实现12v和24v供电电压的切换。

本实施例通过上述技术方案，通过单片机的按键，观测LED指示灯的亮灭以及数据接收等现象判断对应功能是否通过测试，简单明了，设备故障快速定位，非常适合故障设备的现场检测。

本实用新型的第二个方面提供一种检测板装置，该检测板装置包括上述的故障定位检测电路。

综上，本实用新型公开的故障定位检测电路通过选择微控制单元上目标功能按键，观测对应LED灯的亮灭状态判断设备目标功能是否通过，有效解决现场设备检测中诊断工具不便携以及现场外故障检测缺少必要环境的问题，达到待测设备故障快速定位的目的。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围。

Claims (9)

1.一种故障定位检测电路，应用于车载电子设备的故障检测，其特征在于，包括：

用于与待测设备接口对接的外部接口；

用于将通过所述外部接口输入的电压进行电压转换的电压转换电路，所述电压转换电路与所述外部接口电连接；

用于对所述待测设备进行故障检测运行的微控制单元，所述微控制单元与所述电压转换电路电连接；

接收所述微控制单元的电信号的显示单元，所述显示单元与所述微控制单元电连接。

2.如权利要求1所述的故障定位检测电路，其特征在于，所述电压转换电路包括：

用于将第一直流电压转换为第二直流电压的第一降压电路；

以及用于将第二直流电压转换为第三直流电压的第二降压电路；

所述第一降压电路的第一端与所述外部接口连接，所述第一降压电路的第二端与所述第二降压电路的第一端连接；所述第二降压电路的第二端与所述微控制单元连接。

3.如权利要求2所述的故障定位检测电路，其特征在于，所述电压转换电路还包括：

用于将第二直流电压转换为第一直流电压的升压电路；

以及用于将第一直流电压转换为第二直流电压的第三降压电路；

所述升压电路的第一端与所述外部接口连接，所述升压电路的第二端与所述第三降压电路的第一端连接；所述第三降压电路的第二端与所述第一降压电路的第二端连接。

4.如权利要求1所述的故障定位检测电路，其特征在于，所述外部接口包括但不限于：

第一电源接口，第二电源接口，第三电源接口及用于连接终端的串行接口；其中，所述第一电源接口、所述第二电源接口均与第一降压电路的第一端连接；所述第三电源接口与升压电路的第一端连接；所述串行接口与第四降压电路的第一端连接，且所述串行接口与所述微控制单元电连接。

5.如权利要求4所述的故障定位检测电路，其特征在于，所述外部接口还包括：联网通信接口，现场总线接口以及模拟定位接口；所述联网通信接口，所述现场总线接口及所述模拟定位接口均与所述微控制单元电连接。

6.如权利要求1所述的故障定位检测电路，其特征在于，所述微控制单元包括单片机，所述单片机采用按键方式输入控制命令，所述单片机与所述显示单元连接。

7.如权利要求6所述的故障定位检测电路，其特征在于，所述按键方式中，每个按键对应着一个测试功能，并以串联的方式设置于每个支路上。

8.如权利要求1所述的故障定位检测电路，其特征在于，所述显示单元通过指示灯的亮灭状态判断对应测试功能是否正常。

9.一种检测板装置，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的故障定位检测电路。

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