專利名稱：一種便攜式速度表智能測(cè)試儀及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種便攜式速度表智能測(cè)試儀及其使用方法，屬于自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域， 具體涉及一種能夠同時(shí)檢測(cè)飛機(jī)、輪船、火車、汽車等多臺(tái)速度表的智能測(cè)試儀器。
背景技術(shù)：
車用速度表是監(jiān)視車輛行駛的重要儀表，其完好與準(zhǔn)確程度，直接關(guān)系到車輛的 行駛安全。為保證機(jī)動(dòng)車行車安全，避免因車速表失準(zhǔn)而引發(fā)道路交通事故，根據(jù)《中華人 民共和國(guó)計(jì)量法》第九條、《中華人民共和國(guó)計(jì)量法實(shí)施細(xì)則》第二十五條的規(guī)定，在用計(jì)量 器具時(shí)必須依法實(shí)施周期校驗(yàn)，校驗(yàn)周期最長(zhǎng)不超過一年。目前的研究雖然很多，但一般 都是在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，即在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上以同軸的標(biāo)準(zhǔn)速度表的速度指示校驗(yàn)待測(cè)速度表，使 用校驗(yàn)臺(tái)校準(zhǔn)時(shí)必須將機(jī)動(dòng)車輛上的速度表拆下來，工作復(fù)雜、勞動(dòng)強(qiáng)度大，另外還存在攜 帶不方便、工作效率低、校準(zhǔn)精度低等問題。如吳正斌、楊曉松介紹的《智能型數(shù)顯汽車速 度表校驗(yàn)臺(tái)》采用雙輪-雙滾筒式結(jié)構(gòu)，讓汽車的驅(qū)動(dòng)橋車輪與試驗(yàn)臺(tái)測(cè)量滾筒可靠接合， 那么汽車車輪的線速度就等于測(cè)量滾筒的線速度，以此來對(duì)速度表進(jìn)行校驗(yàn)。譚次民介紹 的《LSY — 302智能型機(jī)車速度表柴油機(jī)轉(zhuǎn)速表兩用校驗(yàn)臺(tái)》主要由同步皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，智 能標(biāo)準(zhǔn)表和可控硅無級(jí)調(diào)速裝置等組成，它們分別安裝在一個(gè)板金結(jié)構(gòu)的控制柜內(nèi)，對(duì)校 驗(yàn)臺(tái)的幾個(gè)關(guān)鍵部件，在設(shè)計(jì)中作了精心選型。如采用同步皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，大大簡(jiǎn)化了結(jié) 構(gòu)，降低了自重和噪聲，用可控硅無級(jí)調(diào)速裝置調(diào)速，保證了調(diào)節(jié)寬度，達(dá)到了調(diào)節(jié)穩(wěn)定的 目的。但上述校驗(yàn)臺(tái)主要都由同步皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，轉(zhuǎn)速表(或傳感器)裝在曲軸端、凸 輪軸端還是其他軸端，還必須有交流調(diào)速裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高。筆者也曾在《DesigR for the SYstem of Speedometer TestiRg Set》一文中介 紹過一款校驗(yàn)裝置，是用MCS51單片機(jī)開發(fā)的，用來校驗(yàn)電力機(jī)車上的速度表，它是針對(duì)特 殊對(duì)象用途的，能發(fā)出電力機(jī)車使用的DF16光電編碼器的編碼脈沖，使速度表顯示達(dá)到校 驗(yàn)的目的。此文的校驗(yàn)裝置未能取回速度表的實(shí)際值，因而給不出偏差數(shù)，且適用范圍局限 性很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一種便攜式速度表智能測(cè)試儀及其使用方法，目的在于針對(duì)上述已公開校 驗(yàn)臺(tái)的局限性，提供一種不需要將待測(cè)速度表旋轉(zhuǎn)就能對(duì)其校驗(yàn)的裝置，它省去了各種軸、 調(diào)速裝置、皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和滾筒等設(shè)備，能實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多臺(tái)速度表的自動(dòng)校驗(yàn)，并能實(shí)時(shí)采 集待測(cè)速度表的實(shí)測(cè)值，以對(duì)其誤差進(jìn)行記錄和分析，通過參數(shù)的實(shí)時(shí)維護(hù)可實(shí)現(xiàn)各種旋 轉(zhuǎn)機(jī)械使用速度表的校驗(yàn)，以解決現(xiàn)有校驗(yàn)臺(tái)應(yīng)用范圍窄、攜帶不方便、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作 效率低等問題，本發(fā)明是基于DSP的便攜式速度表測(cè)試儀及其使用方法的技術(shù)方案。本發(fā)明一種便攜式速度表智能測(cè)試儀，其特征在于是一種基于DSP的便攜式速度 表測(cè)試儀，該測(cè)試儀所采取的技術(shù)方案主要由微控制器單元、通信接口單元、信號(hào)調(diào)理單 元、鍵盤顯示單元和時(shí)鐘單元組成，其中
所述的微控制器單元包括DSPCPU、片外RAM、電源、晶振電路、JTAG接口電路，IXD 指示燈及和跳線；所述的通信接口單元包括RS-232驅(qū)動(dòng)電路；所述的信號(hào)調(diào)理單元包括脈沖信號(hào)輸入調(diào)理電路和脈沖信號(hào)輸出調(diào)理電路；所述的鍵盤顯示單元包括鍵盤接口電路和IXD顯示電路；所述的時(shí)鐘單元包括電平轉(zhuǎn)換緩沖電路； 對(duì)上所述的各模塊，通信接口單元通過串口通信接口模塊SCI與微控制器連接， 信號(hào)調(diào)理單元、鍵盤顯示單元、時(shí)鐘單元通過I/O 口與微控制器連接；對(duì)上所述的微控制器單元中的片外RAM通過16位的地址數(shù)據(jù)總線及片選線與DSP 連接；對(duì)上所述的通信接口單元DSP的串口通信模塊通過驅(qū)動(dòng)芯片MAX3232與上位機(jī)相 連接；對(duì)上所述的信號(hào)調(diào)理單元的脈沖信號(hào)輸入通過隔離緩沖電路與DSP的IO 口連接， 從DSPIO 口輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)過光電隔離后送入被校驗(yàn)的速度表；對(duì)上所述的信號(hào)調(diào)理單元中從DSP IO 口輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)過光電隔離后送入被 校驗(yàn)的速度表，速度表數(shù)字量信號(hào)的輸出通過隔離緩沖電路與DSP的IO 口連接，速度表模 擬量信號(hào)經(jīng)調(diào)理與DSP的ADC連接，。對(duì)上所述的鍵盤顯示單元中的矩陣式鍵盤端線與DSP的IO 口連接，IXD通過電平 轉(zhuǎn)換模塊與DSP的并行IO連接；對(duì)上所述的時(shí)鐘單元是通過電平轉(zhuǎn)換緩沖電路與DSP的IO連接。上述的一種便攜式速度表智能測(cè)試儀的使用方法，其特征在于實(shí)施步驟如下I、設(shè)置參數(shù)給出各種命令速度表在設(shè)備運(yùn)行時(shí)接收來自光電式速度傳感器的光電脈沖，使用時(shí)將其接在外 輪緣，即每轉(zhuǎn)一周為K個(gè)脈沖，輸出波形為方波，且占空比為50% 士2%，輸出幅度為高電平 ^ ，低電平< 隊(duì)，此信號(hào)是經(jīng)過隔離的，驅(qū)動(dòng)速度表顯示，根據(jù)上述參數(shù)設(shè)計(jì)出能輸出同 樣信號(hào)的代替?zhèn)鞲衅鞯妮敵鱿到y(tǒng)；通過小鍵盤功能鍵設(shè)置參數(shù)，并可給出操作命令，其中包 括設(shè)置車輪直徑，設(shè)置一圈發(fā)出的光電編碼個(gè)數(shù)，顯示車輪直徑，顯示速度值，給定速度， 校驗(yàn)，檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并發(fā)送到上位機(jī)。II、校驗(yàn)對(duì)于每一塊速度表，由于旋轉(zhuǎn)輪直徑的不同，每一次都要將其輸入DSP以發(fā)出與 線速度相應(yīng)的脈沖數(shù)，由于要將測(cè)試數(shù)據(jù)、偏差和時(shí)間的信息全部記錄在片外的RAM并傳 給上位機(jī)，所以本系統(tǒng)有日歷和時(shí)鐘芯片DS12887，通過設(shè)置日歷和時(shí)鐘初值，DS12887自 動(dòng)開始記時(shí)和記日；待完成上述參數(shù)的輸入及整定后，輸入一個(gè)速度值，按一下鍵盤的“開 始”，DSP便開始根據(jù)所設(shè)參數(shù)計(jì)算出定時(shí)時(shí)間，并一直以此時(shí)間為周期給速度表發(fā)送脈 沖，速度表顯示速度值，直到再鍵入下一速度值，DSP重復(fù)計(jì)算、輸出和校驗(yàn)的過程；車輪轉(zhuǎn) 一周速度傳感器發(fā)K個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)R周KR個(gè)脈沖，若旋轉(zhuǎn)輪直徑為D毫米，給定速度為R公 里 / 小時(shí)，即為(IO6R)/(3600)毫米 / 秒，即(IO6R)/(3600 JiD)周 / 秒，也就是(IO6R)XK/ (3600 π D)脈沖數(shù)/秒，則脈沖周期T = (3600 π D)/((IO6R) XK)秒，由于速度表的脈沖信 號(hào)占空比為1/2，故定時(shí)時(shí)間取Τ/2 ；晶振為30ΜΗΖ，定時(shí)初始值Y應(yīng)滿足(65535-Υ) · 12/
5(30X IO6) = (1/2) · (3600 π D)/((IO6R) XK)，所以 Y = 655；35-4500 π D/(RXK)，每當(dāng)定時(shí) 時(shí)間到，則產(chǎn)生定時(shí)中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序，在中斷服務(wù)程序中對(duì)輸出端取反，這樣就得 到了高低電平相隔均勻的脈沖波形，且輸出電壓高電平為12V，即隔離電源的電壓值，根據(jù) 速度傳感器輸出幅度可調(diào)整，TTL低電平值為0. 3V，與速度傳感器的輸出信號(hào)完全吻合，此 信號(hào)通過帶光電隔離的I/O 口與軟性連接器相連輸出給速度表，使速度表顯示，以此對(duì)速 度表進(jìn)行校驗(yàn)；III、記錄查詢分析數(shù)據(jù)記錄、查詢、分析部分由上位機(jī)PC機(jī)實(shí)現(xiàn)，此功能是利用SQL Server 2008數(shù) 據(jù)庫(kù)在PowerBuilderll.5平臺(tái)上開發(fā)的，有系統(tǒng)維護(hù)、數(shù)據(jù)接收管理、數(shù)據(jù)接收信息補(bǔ)充 管理、數(shù)據(jù)接收查詢等模塊組成，本發(fā)明多臺(tái)速度表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過DSP的I/O 口采集，在 發(fā)出脈沖信號(hào)后讀取速度表的實(shí)際數(shù)值，并記錄在片外RAM中，為后續(xù)傳到上位機(jī)后進(jìn)行 必要的分析。一種便攜式速度表智能測(cè)試儀及其使用方法的優(yōu)點(diǎn)在于由于對(duì)校驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)進(jìn) 行了改進(jìn)，并結(jié)合CPU技術(shù)，只要帶上該校準(zhǔn)儀上車，與速度表連上電纜，即可開始測(cè)試，而 不必拆下速度表，解決了現(xiàn)有校驗(yàn)臺(tái)攜帶不方便、勞動(dòng)強(qiáng)度大和工作效率低等問題，與現(xiàn)有 校驗(yàn)臺(tái)相比，其主要的優(yōu)點(diǎn)與積極效果在于(1)完全用CPU和數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)了速度表的校驗(yàn)，不需要復(fù)雜的皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、曲 軸、凸輪軸、交流調(diào)速裝置等結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品更集成化、便攜化、可靠性高、成本低、使用壽命長(zhǎng)；(2)適用范圍廣，所有參數(shù)可實(shí)時(shí)輸入，包括旋轉(zhuǎn)輪直徑、每轉(zhuǎn)一圈發(fā)出的光電編 碼個(gè)數(shù)、光電脈沖的幅度，以適應(yīng)不同類型、不同應(yīng)用場(chǎng)合的速度表校驗(yàn)；(3)功能強(qiáng)大，可同時(shí)校驗(yàn)16臺(tái)速度表；(4)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、易操作性強(qiáng)、校驗(yàn)結(jié)果顯示直觀；(5)校驗(yàn)速度快，自動(dòng)化程度高，精度高；本發(fā)明在脈沖信號(hào)的產(chǎn)生方面，不是計(jì) 算信號(hào)的頻率，而是計(jì)算脈沖的周期，由于DSP的晶振頻率較高，所以其定時(shí)時(shí)間可到微秒 級(jí)，因此得出的周期精度高，測(cè)量速度的分辨率很高，而且測(cè)量范圍很廣，可達(dá)數(shù)萬公里/ 小時(shí)的速度量程，脈沖信號(hào)通過光電隔離送到I/O 口，I/O 口可同時(shí)輸出16路，同時(shí)對(duì)數(shù)塊 速度表進(jìn)行測(cè)試；


圖1是本發(fā)明基于DSP的速度表智能校準(zhǔn)儀的原理框圖；圖2是本發(fā)明微控制器原理圖；圖3是本發(fā)明通信接口原理圖；圖4是本發(fā)明16路脈沖信號(hào)產(chǎn)生原理圖；圖5是本發(fā)明16臺(tái)速度表輸出信號(hào)采集原理圖；圖6是本發(fā)明鍵盤接口電路原理圖；圖7是本發(fā)明顯示電路原理具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做出進(jìn)一步的詳細(xì)說明如下
如圖1所述，本發(fā)明一種基于DSP的便攜式速度表校準(zhǔn)儀，包括微控制器單元、通 信接口單元、信號(hào)調(diào)理單元、鍵盤顯示單元，其中所述的微控制器單元，即DSP的最小系統(tǒng)包括CPU、片外RAM、電源、晶振電路、JTAG 接口電路，LCD指示燈及必要的跳線； 所述的通信接口單元包括RS-232驅(qū)動(dòng)電路；所述的信號(hào)調(diào)理單元包括脈沖信號(hào)輸入調(diào)理電路和脈沖信號(hào)輸出調(diào)理電路；所述的鍵盤顯示單元包括鍵盤接口電路和IXD顯示電路；對(duì)上所述的各模塊，通信接口單元通過串口通信接口模塊(SCI)與微控制器連 接，信號(hào)調(diào)理單元、鍵盤顯示單元通過I/O 口與微控制器連接。如圖2所述，微控制器單元CPU采用TI公司的TMS320LFM07DSP芯片，擴(kuò)展了一 片64X16bit的RAM，采用CYpress公司的CY7C1021CV33芯片，它通過16位的地址數(shù)據(jù)總 線、片選線、讀寫線與DSP相連，使用玩(選通數(shù)據(jù)空間)和兩(選通程序空間)相與作 為RAM的選通線。仿真器通過JTAG仿真接口與DSP連接，以便于調(diào)試DSP硬件和軟件。電 源模塊是采用12V的開關(guān)電源經(jīng)過L7805三端穩(wěn)壓器轉(zhuǎn)換成5V直流電。電壓轉(zhuǎn)換采用TI 公司的5V/3V高性能穩(wěn)壓芯片TPS7333Q將+5V轉(zhuǎn)換成+3. 3V供DSP使用，為了保證芯片的 穩(wěn)定工作和提高核心板的抗干擾能力，模數(shù)電壓和模數(shù)地之間分別采用IOmH電感和0 電 阻進(jìn)行隔離，在芯片的每個(gè)電源輸入引腳處都連接了去耦電容。復(fù)位電路采用MAXIM公司 具有人工復(fù)位功能的MAX811芯片，實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的精密監(jiān)控，提供掉電復(fù)位、上電復(fù)位及電 壓跌落復(fù)位等多種功能。時(shí)鐘電路采用晶振方式，由鎖相環(huán)時(shí)鐘電路和晶振電路組成，鎖相 環(huán)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)了由0. 015處、0. 68 ^F電容及11 O的電阻組成的PLL濾波電路，晶振選用 IOM的有源晶振，其4腳接3. 3V電壓，2腳接地，在3腳接DSP的CLIQR引腳，經(jīng)DSP內(nèi)部4 倍頻即后獲得40MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘。如圖3所述，SCI通信接口單元采用了符合RS-232標(biāo)準(zhǔn)的低耗驅(qū)動(dòng)芯片MAX3232， 實(shí)現(xiàn)TTL電平和PC電平之間的轉(zhuǎn)換，通過Modbus協(xié)議實(shí)現(xiàn)DSP和上位機(jī)之間的通信。如圖4和圖5所述，信號(hào)調(diào)理單元中16路速度表的數(shù)字量輸出經(jīng)光電TLP521-4 隔離、SR74LS244R緩沖后與DSP的IO 口連接，16路IO 口輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)光電TLP521-4 隔離送入被校準(zhǔn)的16臺(tái)速度表。如圖6和圖7所述，鍵盤顯示單元中鍵盤接口電路設(shè)計(jì)了功能鍵和數(shù)字鍵，如速度 表個(gè)數(shù)設(shè)置、速度設(shè)定、輪緣直徑設(shè)定、每轉(zhuǎn)一圈發(fā)出的光電編碼個(gè)數(shù)設(shè)定。所使用的鍵盤 是一個(gè)4 X 3的12鍵鍵盤，設(shè)置上檔鍵功能，即功能鍵和數(shù)字鍵復(fù)用，鍵盤弓丨出的7個(gè)腳分 別與DSP的I0PB0-I0PB6相連。I0PB4 I0PA6分別對(duì)應(yīng)鍵盤的第1 3行，IOPBO I0PB3 分別對(duì)應(yīng)鍵盤的第1 4行，同時(shí)鍵盤行的4個(gè)腳分別通過上拉電阻與3. 3V連接。顯示電路 液晶模塊采用CM128640-10SLTO液晶顯示器，其通過讀寫線、片選線、數(shù)據(jù)總線和DSP相連， DSP數(shù)據(jù)接口(3. 3V)與LCD(5V)數(shù)據(jù)接口之間使用TI公司的電平轉(zhuǎn)換器SR74LVC4M5DB 進(jìn)行總線電平轉(zhuǎn)換，使用20ΚΩ的滑動(dòng)變阻器以調(diào)節(jié)液晶顯示的對(duì)比度。使用時(shí)，首先安裝智能校準(zhǔn)檢測(cè)儀，其所述技術(shù)領(lǐng)域的人員都能夠?qū)崿F(xiàn)。其次是智 能校準(zhǔn)檢測(cè)儀的使用操作方法。本系統(tǒng)可給出速度表所需的脈沖信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了速度表的靜態(tài)檢測(cè)問題。系統(tǒng) 分兩大部分，即速度表測(cè)試部分及數(shù)據(jù)記錄、查詢、分析部分。
一、速度表校驗(yàn)由DSP實(shí)現(xiàn)，通過小鍵盤功能鍵設(shè)置參數(shù)，并可給出各種操作命 令，其中包括Fl 設(shè)置車輪直徑，依次輸入四位數(shù)值，不足四位，前面補(bǔ)0，并有“CL”標(biāo)識(shí)；F2 給定速度，依次輸入三位數(shù)值，不足三位，前面補(bǔ)0，每設(shè)一次，按下“開始”鍵， 便開始根據(jù)設(shè)置的參數(shù)、速度計(jì)算出脈沖數(shù)，通過I/O 口輸給速度表；F3 設(shè)置一圈發(fā)出的光電編碼個(gè)數(shù)，依次輸入四位數(shù)值，不足四位，前面補(bǔ)0，并有 “SL”標(biāo)識(shí)；F4 顯示車輪直徑，在鍵盤上顯示四位數(shù)值，并有“ZJ”標(biāo)識(shí)；F5 顯示速度值，在鍵盤上顯示三位數(shù)值，并有“SD”標(biāo)識(shí)；F6 發(fā)送，將記憶在綜合板內(nèi)存RAM中記錄上傳到PC機(jī)，同時(shí)將RAM清零；二、數(shù)據(jù)記錄、查詢、分析部分由上位機(jī)(PC機(jī))實(shí)現(xiàn)。此功能是利用SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫(kù)在PowerBuilderll. 5平臺(tái)上開發(fā)的，有系統(tǒng)維護(hù)、數(shù)據(jù)接收管理、數(shù)據(jù)接收信 息補(bǔ)充管理、數(shù)據(jù)接收查詢等模塊組成。系統(tǒng)維護(hù)是對(duì)人員等信息的漢字錄入，為以后使用提供方便，并保證其錄入的唯 一性。進(jìn)入數(shù)據(jù)接收管理后，先點(diǎn)擊“接收數(shù)據(jù)”按扭，再按CPU綜合功能板的F鍵發(fā)送，出 現(xiàn)接收屏幕，等待數(shù)據(jù)發(fā)完后，即PC機(jī)接收完畢，點(diǎn)擊接收屏幕右上角的“X”退出，再點(diǎn)擊 “轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)”，接收回的數(shù)據(jù)便顯示在下面的數(shù)據(jù)窗口中，最后點(diǎn)擊“入總庫(kù)”，這些記錄便進(jìn) 入總庫(kù)，同時(shí)數(shù)據(jù)窗口的內(nèi)容消失。然后進(jìn)入數(shù)據(jù)接收信息補(bǔ)充管理模塊，補(bǔ)充測(cè)試人等信息。首先輸入起始日期和 終止日期，回車后此日期段內(nèi)的全部記錄便顯示在下面的數(shù)據(jù)窗口中，選擇測(cè)試人后，全部 記錄均添加上此測(cè)試人，也可點(diǎn)擊每一條的測(cè)試人處逐條加入或修改測(cè)試人，同時(shí)還可添 加確認(rèn)人或備注信息等。數(shù)據(jù)接收查詢模塊是為查詢數(shù)據(jù)信息而設(shè)的，點(diǎn)擊小方塊，即選上此條件，凡選上 的條件是“與”的關(guān)系。點(diǎn)擊“條件選定”，則滿足條件的記錄便顯示在下面的數(shù)據(jù)窗口中。 點(diǎn)擊“全部查詢”，則全部記錄又都顯示出來。而且還可對(duì)相關(guān)信息(確認(rèn)人、備注)進(jìn)行修 改，修改完后點(diǎn)擊“修改完成”，則出現(xiàn)密碼輸入窗口，若輸對(duì)了修改生效，否則不予生效。
權(quán)利要求
1.一種便攜式速度表智能測(cè)試儀，其特征在于是一種基于DSP的便攜式速度表測(cè)試 儀，該測(cè)試儀所采取的技術(shù)方案主要由微控制器單元、通信接口單元、信號(hào)調(diào)理單元、鍵盤 顯示單元和時(shí)鐘單元組成，其中所述的微控制器單元包括DSPCPU、片外RAM、電源、晶振電路、JTAG接口電路，IXD指示 燈及和跳線；所述的通信接口單元包括RS-232驅(qū)動(dòng)電路；所述的信號(hào)調(diào)理單元包括脈沖信號(hào)輸入調(diào)理電路和脈沖信號(hào)輸出調(diào)理電路； 所述的鍵盤顯示單元包括鍵盤接口電路和LCD顯示電路； 所述的時(shí)鐘單元包括電平轉(zhuǎn)換緩沖電路；對(duì)上所述的各模塊，通信接口單元通過串口通信接口模塊SCI與微控制器連接，信號(hào) 調(diào)理單元、鍵盤顯示單元、時(shí)鐘單元通過I/O 口與微控制器連接；對(duì)上所述的微控制器單元中的片外RAM通過16位的地址數(shù)據(jù)總線及片選線與DSP連接；對(duì)上所述的通信接口單元DSP的串口通信模塊通過驅(qū)動(dòng)芯片MAX3232與上位機(jī)相連接；對(duì)上所述的信號(hào)調(diào)理單元的脈沖信號(hào)輸入通過隔離緩沖電路與DSP的IO 口連接，從 DSP IO 口輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)過光電隔離后送入被校驗(yàn)的速度表；對(duì)上所述的信號(hào)調(diào)理單元中從DSP IO 口輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)過光電隔離后送入被校驗(yàn) 的速度表，速度表數(shù)字量信號(hào)的輸出通過隔離緩沖電路與DSP的IO 口連接，速度表模擬量 信號(hào)經(jīng)調(diào)理與DSP的ADC連接；對(duì)上所述的鍵盤顯示單元中的矩陣式鍵盤端線與DSP的IO 口連接，LCD通過電平轉(zhuǎn)換 模塊與DSP的并行IO連接；對(duì)上所述的時(shí)鐘單元是通過電平轉(zhuǎn)換緩沖電路與DSP的IO連接。
2.權(quán)利要求1所述的一種便攜式速度表智能測(cè)試儀的使用方法，其特征在于實(shí)施步驟 如下I、設(shè)置參數(shù)給出各種命令速度表在設(shè)備運(yùn)行時(shí)接收來自光電式速度傳感器的光電脈沖，速度表在設(shè)備運(yùn)行時(shí)接 收來自光電式速度傳感器的光電脈沖，使用時(shí)將其接在外輪緣，即每轉(zhuǎn)一周為K個(gè)脈沖；輸 出波形為方波，且占空比為50% 士2%，輸出幅度為高電平彡 ，低電平<隊(duì)，此信號(hào)是經(jīng)過 隔離的，驅(qū)動(dòng)速度表顯示，根據(jù)上述參數(shù)設(shè)計(jì)出能輸出同樣信號(hào)的代替?zhèn)鞲衅鞯妮敵鱿到y(tǒng)； 通過小鍵盤功能鍵設(shè)置參數(shù)，并可給出操作命令，其中包括Fl 設(shè)置輪緣直徑，依次輸入四位數(shù)值，不足四位，前面補(bǔ)0，并有“LY”標(biāo)識(shí)； F2 給定速度，依次輸入三位數(shù)值，不足三位，前面補(bǔ)0，每設(shè)一次，按下“SP”鍵，便開始 根據(jù)設(shè)置的參數(shù)、速度計(jì)算出脈沖數(shù)，通過I/O 口輸給速度表；F3 設(shè)置一圈發(fā)出的光電編碼個(gè)數(shù)，依次輸入四位數(shù)值，不足四位，前面補(bǔ)0，并有“SL” 標(biāo)識(shí)；F4 顯示輪緣直徑，在鍵盤上顯示四位數(shù)值，并有“LY”標(biāo)識(shí)； F5 顯示速度值，在鍵盤上顯示三位數(shù)值，并有“SD”標(biāo)識(shí)； F6 發(fā)送，將記憶在綜合板內(nèi)存RAM中記錄上傳到PC機(jī)，同時(shí)將RAM清零；II、校驗(yàn)對(duì)于每一塊速度表，由于旋轉(zhuǎn)輪直徑的不同，每一次都要將其輸入DSP以發(fā)出與線速 度相應(yīng)的脈沖數(shù)，由于要將測(cè)試數(shù)據(jù)、偏差和時(shí)間的信息全部記錄在片外的RAM并傳給上 位機(jī)，所以本系統(tǒng)有日歷和時(shí)鐘芯片DS12887，通過設(shè)置日歷和時(shí)鐘初值，DS12887自動(dòng)開 始記時(shí)和記日；待完成上述參數(shù)的輸入及整定后，輸入一個(gè)速度值，按一下鍵盤的“開始”， DSP便開始根據(jù)所設(shè)參數(shù)計(jì)算出定時(shí)時(shí)間，并一直以此時(shí)間為周期給速度表發(fā)送脈沖，速 度表顯示速度值，直到再鍵入下一速度值，DSP重復(fù)計(jì)算、輸出的過程；車輪轉(zhuǎn)一周速度傳 感器發(fā)K個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)R周KR個(gè)脈沖，若輪緣直徑為D毫米，給定速度為R公里/小時(shí)，即 為(106R)/(3600)毫米 / 秒=(IO6R)/(3600 π D)周 / 秒=(IO6R) XK/(3600 π D)脈沖數(shù) /秒，則脈沖周期T= (3600 π D)/((IO6R) XK)秒，由于速度表的脈沖信號(hào)占空比為1/2， 故定時(shí)時(shí)間取Τ/2;晶振為30ΜΗΖ，定時(shí)初始值Y應(yīng)滿足(65535-Υ) · 12/(30X IO6)= (1/2) · (3600 π D)/((IO6R) ΧΚ)，所以 Y = 65535-4500 π D/(RXK)，每當(dāng)定時(shí)時(shí)間到，則產(chǎn) 生定時(shí)中斷，執(zhí)行中斷服務(wù)程序，在中斷服務(wù)程序中對(duì)輸出端取反，這樣就得到了高低電平 相隔均勻的脈沖波形，且輸出電壓高電平為12V，隔離電源的電壓值，根據(jù)速度傳感器輸出 幅度可調(diào)整，TTL低電平值為0. 3V，與速度傳感器的輸出信號(hào)完全吻合，此信號(hào)通過帶光電 隔離的I/O 口與軟性連接器相連輸出給速度表，使速度表顯示好壞及精度；III、記錄查詢分析數(shù)據(jù)記錄、查詢、分析部分由上位機(jī)PC機(jī)實(shí)現(xiàn)，此功能是利用SQL Server2008數(shù)據(jù)庫(kù) 在PowerBuilderll.5平臺(tái)上開發(fā)的，有系統(tǒng)維護(hù)、數(shù)據(jù)接收管理、數(shù)據(jù)接收信息補(bǔ)充管理、 數(shù)據(jù)接收查詢等模塊組成，本發(fā)明多臺(tái)速度表的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過DSP的I/O 口采集，在發(fā)出脈 沖信號(hào)后讀取速度表的實(shí)際數(shù)值，并記錄在片外RAM中，為后續(xù)傳到上位機(jī)后進(jìn)行必要的 分析。
全文摘要
一種便攜式速度表智能測(cè)試儀及其使用方法，屬于自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能夠同時(shí)檢測(cè)飛機(jī)、輪船、火車、汽車等多臺(tái)速度表的智能測(cè)試儀器。其特征在于是一種基于DSP的便攜式速度表測(cè)試儀，該測(cè)試儀不需要將待測(cè)速度表旋轉(zhuǎn)就能對(duì)其校驗(yàn)，因而省去了各種軸、調(diào)速裝置、皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和滾筒等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多臺(tái)速度表的自動(dòng)校驗(yàn)，并能實(shí)時(shí)采集待測(cè)速度表的實(shí)測(cè)值，對(duì)其誤差進(jìn)行記錄和分析，通過參數(shù)的實(shí)時(shí)維護(hù)可實(shí)現(xiàn)各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械使用速度表的校驗(yàn)，解決了現(xiàn)有校驗(yàn)臺(tái)應(yīng)用范圍窄、攜帶不方便、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低等問題。
文檔編號(hào)G01P21/02GK102095896SQ201010557730
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月20日
發(fā)明者楊麗萍, 王曉玲, 田慕玲, 田慕琴, 郭軍 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)