專利名稱：自動(dòng)變速箱電控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)據(jù)采集設(shè)備，特別是涉及一種利用傳感器或者測量 器感應(yīng)檢測自動(dòng)變速箱電控系統(tǒng)內(nèi)部的轉(zhuǎn)速、頻率、占空比和電流等信號的數(shù) 據(jù)采集儀。
背景技術(shù)：
在自動(dòng)變速箱電控系統(tǒng)開發(fā)過程中，需要做Benchmark (基準(zhǔn))即對變速 箱控制策略進(jìn)行分析，其中一個(gè)非常重要的工作就是把電控單元的所有信號采 集出來進(jìn)行分析處理，才能了解其控制策略。而變速箱電控單元控制著變速箱 的整個(gè)工作過程，將采集儀器并接在電控單元上就可以監(jiān)控變速箱的所有控制 方式,'而常規(guī)的數(shù)據(jù)采集儀器不能同時(shí)采集變速箱的壓力、溫度，轉(zhuǎn)速、頻率、 占空比、電流信號，并通過CAN通信發(fā)送給用戶。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種自動(dòng)變速箱電控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集儀，解決多 種信號的采集問題，以滿足當(dāng)前對變速箱電控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集分析的需要。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為 一種自動(dòng)變速箱電控系 統(tǒng)數(shù)據(jù)采集儀，包括單片機(jī)、 一組數(shù)據(jù)采集單元和通信顯示單元，所述的一組 數(shù)據(jù)采集單元的各數(shù)據(jù)采集單元的輸出端接所述的單片機(jī)的輸入端，所述的單 片機(jī)的通信接口端接所述的通信顯示單元，所述的一組數(shù)據(jù)采集單元包括壓 力采集模塊、溫度采集模塊、檔位信號采集模塊、轉(zhuǎn)速采集模塊、頻率采集模 塊、占空比采集模塊和電流采集模塊。
所述的壓力采集模塊、溫度采集模塊和電流采集模塊是模擬信號采集模 塊，其輸出端接所述的單片機(jī)的模/數(shù)轉(zhuǎn)接口。
4所述的檔位信號采集模輸出端接單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸入端。
所述的轉(zhuǎn)速采集模塊、頻率采集模塊和占空比采集模塊為數(shù)字信號采集模 塊，其輸出端接單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸入端。
本實(shí)用新型積極效果，由于利用單片機(jī)通過各數(shù)據(jù)采集4莫塊采集到變速箱 電控系統(tǒng)內(nèi)的各種信號進(jìn)行統(tǒng)一的處理，為用戶在自動(dòng)變速箱電控系統(tǒng)開發(fā)過 程中，對現(xiàn)有變速箱控制策略進(jìn)行分析提供數(shù)據(jù)資料，快速便捷。
以下將結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的各較佳實(shí)施例進(jìn)行較為詳細(xì)的說明。

圖l是本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本實(shí)用新型的壓力溫度采集電路。 圖3是本實(shí)用新型的檔位信號采集電路。 圖4是本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)速信號采集電路。 圖5是實(shí)用新型的頻率、占空比采集電路。 圖6是本實(shí)用新型的電流采集電路。
具體實(shí)施方式

如圖l所示自動(dòng)變速箱電控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集儀，包括具有模/數(shù)轉(zhuǎn)接口和 普通輸入/輸出接口的單片機(jī)、本實(shí)施例單片機(jī)采用MC9S12DP512單片機(jī)。數(shù) 據(jù)采集單元和通信顯示單元，實(shí)施例中信號顯示單元包括汽車局域網(wǎng)和用戶計(jì) 算機(jī)，所述單片機(jī)的通信接口與所述的汽車局域網(wǎng)聯(lián)接，所述的汽車局域網(wǎng)與 所述的用戶計(jì)算才;i^i接。各所述的數(shù)據(jù)采集單元的輸出端接所述的單片機(jī)的數(shù) 據(jù)輸入端，所述的單片機(jī)的通信接口端接所述的通信顯示單元，其中所述的 數(shù)據(jù)采集單元包括壓力采集模塊、溫度采集模塊、檔位信號采集模塊、轉(zhuǎn)速 采集模塊、頻率采集模塊、占空比采集模塊和電流采集模塊；
其中
壓力采集模塊和溫度采集模塊是采集模擬信號，模擬信號采集電路為可為 直接與將所采集的量與所述的單片機(jī)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口連接單片機(jī)，單片機(jī)轉(zhuǎn)換后通過CAN發(fā)送程序發(fā)送給用戶，具體采集電路如圖2所示具有包括一個(gè) 接地電阻和兩個(gè)接地電容一限流電阻的低通濾波器，被采集的模擬輸入信號經(jīng) 過一個(gè)限流電阻進(jìn)入單片機(jī)的模/數(shù)轉(zhuǎn)接口 ，在限流電阻兩邊各設(shè)置一個(gè)接地 電容，接地電阻在4莫擬信號輸入端接地。 一般情況下，壓力傳感器、溫度傳感 器和電流傳感器感應(yīng)的壓力、溫度、電流的大小與輸出電壓量有關(guān)系，只要將 輸出的電壓通過A/D轉(zhuǎn)換才能進(jìn)入單片機(jī)內(nèi)處理，得到實(shí)際的壓力、溫度、電 流數(shù)量，因此在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換之前，需要將高頻的交流信號接地。
所述的檔位信號采集模塊為數(shù)字信號采集模塊將檔位信號直接通過普通 輸入/輸出接口連接單片機(jī)，通過判斷電平的變化來判斷當(dāng)前檔位，并將結(jié)果 通過CAN發(fā)送程序發(fā)送給用戶。如圖3所示；該采集模塊包括兩個(gè)接地電阻和 兩個(gè)接地電容一個(gè)限流電阻的低通濾波器，所述的開關(guān)信號經(jīng)過所述的限流電 阻進(jìn)入單片機(jī)的輸入/輸出端口 ，在所述的限流電阻兩邊各設(shè)一個(gè)所述的接地 電容和接地電阻。
所述的轉(zhuǎn)速采集模塊、頻率采集模塊和占空比采集模塊為數(shù)字信號采集模 塊其輸出端接單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸入端。數(shù)字信號采集模塊包括兩個(gè)接地電容一限 流電阻的低通濾波器， 一個(gè)史密特觸發(fā)器，所述的數(shù)字輸入信號通過所述的限 流電阻接所述的史密特觸發(fā)器的觸發(fā)端，史密特觸發(fā)器的反向輸出端接所迷的 單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸入端，在所述的限流電阻兩邊各設(shè)一個(gè)所述的接地電容。如圖 4、圖5所示，頻率采集模塊和占空比采集模塊中增加了一個(gè)接地電阻，由于 頻率和占空比是直接控制變速箱工作的信號，該電阻可防止采集信號時(shí)對變速 箱工作造成影響。
轉(zhuǎn)捧信號進(jìn)入單片機(jī)后通過單片機(jī)的實(shí)時(shí)中斷和脈沖累加功能完成。在軟 件中啟動(dòng)單片機(jī)的實(shí)時(shí)中斷功能和脈沖累加功能，當(dāng)轉(zhuǎn)速信號進(jìn)入單片機(jī)以后 會通過脈沖累加器自動(dòng)累加，通過實(shí)時(shí)中斷功能設(shè)計(jì)中斷時(shí)間，系統(tǒng)每隔這么 長時(shí)間會處理一次脈沖累加器中的脈沖數(shù)，并調(diào)用CAN的發(fā)送程序?qū)⑻幚斫Y(jié)果 發(fā)送給用戶。頻率和占空比的采集進(jìn)入單片機(jī)后，通過單片機(jī)的輸入捕捉功能完成。在 軟件中打開單片機(jī)的定時(shí)計(jì)數(shù)器和輸入捕捉功能，設(shè)定單片機(jī)每檢測到輸入信 號發(fā)生電平跳變時(shí)，產(chǎn)生中斷，記錄當(dāng)前計(jì)數(shù)器的值，通過記錄的值計(jì)算信號
的頻率和占空比，并調(diào)用CAN的發(fā)送程序?qū)⒂?jì)算結(jié)果發(fā)送給用戶；
電流檢測電路如圖6所示，把一個(gè)采樣電阻串接到需要采集的信號線路 中，電流從current — in正端流向current —in負(fù)端，采樣電阻的采樣值通過電 流采集芯片直接送入單片機(jī)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，將轉(zhuǎn)換的結(jié)果通過CAN的發(fā)送 程序發(fā)送給用戶。
本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)施例中該系統(tǒng)能夠完成壓力、溫度、檔位信號、轉(zhuǎn)速、 頻率、占空比、電流等多種信號的采集，并通過CAN通信模塊發(fā)送給用戶。其 中壓力、溫度和電流的采集由單片機(jī)AD模塊完成；檔位信號的采集由普通IO 口完成i轉(zhuǎn)速采集由脈沖累加功能通過實(shí)時(shí)中斷的方式完成，轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的發(fā)送 也是在實(shí)時(shí)中斷處理程序中完成；頻率和占空比采集由單片機(jī)輸入捕捉功能通 過中斷的方式實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)的發(fā)送在主程序中完成。
權(quán)利要求1、自動(dòng)變速箱電控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集儀，包括單片機(jī)、一組數(shù)據(jù)采集單元和通信顯示單元，所述的一組數(shù)據(jù)采集單元的各數(shù)據(jù)采集單元的輸出端接所述的單片機(jī)的輸入端，所述的單片機(jī)的通信接口端接所述的通信顯示單元，其特征在于所述的一組數(shù)據(jù)采集單元包括壓力采集模塊、溫度采集模塊、檔位信號采集模塊、轉(zhuǎn)速采集模塊、頻率采集模塊、占空比采集模塊和電流采集模塊；所述的壓力采集模塊、溫度采集模塊和電流采集模塊是模擬信號采集模塊，其輸出端接所述的單片機(jī)的模/數(shù)轉(zhuǎn)接口；所述的檔位信號采集模輸出端接單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸入端；所述的轉(zhuǎn)速采集模塊、頻率采集模塊和占空比采集模塊為數(shù)字信號采集模塊，其輸出端接單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸入端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速箱電控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集儀，其特征在于 所述的通信顯示單無包括汽車局域網(wǎng)和用戶計(jì)算機(jī)，所述單片機(jī)的通信接口與 所述的汽車局域網(wǎng)聯(lián)接，所迷的汽車局域網(wǎng)與所述的用戶計(jì)算機(jī)聯(lián)接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速箱電控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集儀，其特征在于 所述的模擬信號采集模塊包括一個(gè)接地電阻和兩個(gè)接地電容一限流電阻的低 通濾波器，所述的模擬輸入信號經(jīng)過所迷的限流電阻進(jìn)入單片機(jī)的模/數(shù)轉(zhuǎn)接 口，在所述的限流電阻兩邊各i殳置一個(gè)所述的接地電容，所述的接地電阻在所 迷的模擬信號輸入端接地。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速箱電控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集儀，其特征在于 所述的檔位信號采集模塊包括兩個(gè)接地電阻和兩個(gè)接地電容一個(gè)限流電阻的 低通濾波器，所述的開關(guān)信號經(jīng)過所述的限流電阻進(jìn)入單片機(jī)的輸入/輸出端 口 ，在〉斤述的限流電阻兩邊各i殳一個(gè)所述的接地電容和接地電阻。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動(dòng)變速箱電控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集儀，其特征在于 所述的數(shù)字信號采集模塊包括兩個(gè)接地電容一限流電阻的低通濾波器，一個(gè)史密特觸發(fā)器，所述的數(shù)字輸入信號通過所述的限流電阻接所述的史密特觸發(fā)器 的觸發(fā)端，史密特觸發(fā)器的反向輸出端接所述的單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸入端，在所述 的限流電阻兩邊各設(shè)一個(gè)所述的接地電容。
6、根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一所述的自動(dòng)變速箱電控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集儀， 其特征在于所述的單片^L為MC9S12DP512。
專利摘要本實(shí)用新型所充分公開的是自動(dòng)變速箱電控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集儀，包括單片機(jī)、數(shù)據(jù)采集單元和通信顯示單元。各所述的數(shù)據(jù)采集單元的輸出端接所述的單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸入端。所述的單片機(jī)的通信接口端接所述的通信顯示單元。所述的數(shù)據(jù)采集單元包括壓力采集模塊、溫度采集模塊、檔位信號采集模塊、轉(zhuǎn)速采集模塊、頻率采集模塊、占空比采集模塊和電流采集模塊。本實(shí)用新型技術(shù)方案利用單片機(jī)通過各數(shù)據(jù)采集模塊采集到變速箱電控系統(tǒng)內(nèi)的各種信號進(jìn)行統(tǒng)一的處理，為用戶在自動(dòng)變速箱電控系統(tǒng)開發(fā)過程中，對現(xiàn)有變速箱控制策略進(jìn)行分析提供數(shù)據(jù)資料，快速便捷。
文檔編號G01D21/02GK201302462SQ20082021418
公開日2009年9月2日 申請日期2008年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月4日
發(fā)明者富 林 申請人:奇瑞汽車股份有限公司