專利名稱:一種便攜式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種便攜式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器，包括外殼和印刷電路板，其中印刷電路板嵌于所述外殼內(nèi)部，在所述外殼上設(shè)有液晶顯示屏、按鍵鍵盤、旋轉(zhuǎn)編碼器、和信號(hào)輸入輸出接口，在所述印刷電路板上設(shè)有控制電路；所述控制電路與所述液晶顯示屏連接，以控制所述液晶顯示屏的界面顯示；所述控制電路與所述旋轉(zhuǎn)編碼器和按鍵鍵盤連接，以采集所述旋轉(zhuǎn)編碼器和按鍵鍵盤的信息，并生成發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的模擬信號(hào)；所述信號(hào)輸入輸出接口與所述控制電路連接，為其提供電源的輸入以及輸出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速模擬信號(hào)。本實(shí)用新型可以穩(wěn)定地模擬輸出各種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，而且參數(shù)配置靈活、精確實(shí)用、結(jié)構(gòu)簡單輕便、攜帶方便。
【專利說明】一種便攜式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電控發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)輔助設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是指一種便攜式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制策略日趨復(fù)雜，發(fā)動(dòng)機(jī)的電控系統(tǒng)研發(fā)難度以及實(shí)驗(yàn)工作量大大增加，成本也大幅提高。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)是發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的一個(gè)重要信號(hào)，涉及到電子控制單元的方方面面，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)通過電子控制單元實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火噴射的控制應(yīng)用尤其重要。在發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的開發(fā)過程中，常常需要對(duì)電子控制單元的軟件控制算法等進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，以盡早地發(fā)現(xiàn)和解決錯(cuò)誤。給電子控制單元輸入發(fā)動(dòng)機(jī)模擬信號(hào)，是目前的通用且有效的方法，因此為了配合電子控制單元的軟件開發(fā)，需要模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)來驗(yàn)證軟件算法的正確性。
[0003]但是，目前現(xiàn)有的多種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬器，大多是體積比較大的箱子，需要通過RS232與之通信來修改轉(zhuǎn)速信號(hào)參數(shù)和轉(zhuǎn)速值，配置起來不夠快捷方便。還有的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬器則是通過對(duì)電位計(jì)的AD采集來改變輸出轉(zhuǎn)速值，但是其在使用的過程中容易損壞，而且容易受到外界信號(hào)干擾。更有的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬器的功能復(fù)雜，且轉(zhuǎn)速信號(hào)的模擬種類有限，不夠全面，且價(jià)格昂貴。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供一種的便攜式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器，其結(jié)構(gòu)簡單、參數(shù)配置靈活。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種便攜式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器，包括外殼和印刷電路板，所述印刷電路板嵌于所述外殼內(nèi)部，在所述外殼上設(shè)有液晶顯示屏、按鍵鍵盤、旋轉(zhuǎn)編碼器、和信號(hào)輸入輸出接口，在所述印刷電路板上設(shè)有控制電路；所述控制電路與所述液晶顯示屏連接，以控制所述液晶顯示屏的界面顯示；所述控制電路與所述旋轉(zhuǎn)編碼器和按鍵鍵盤連接，以采集所述旋轉(zhuǎn)編碼器和按鍵鍵盤的信息，并生成發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的模擬信號(hào)；所述信號(hào)輸入輸出接口與所述控制電路連接，為其提供電源的輸入以及輸出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速模擬信號(hào)。
[0006]進(jìn)一步地，所述控制電路包括單片機(jī)、與所述按鍵鍵盤連接的按鍵采集電路、與所述旋轉(zhuǎn)編碼器連接的旋轉(zhuǎn)編碼采集電路、信號(hào)處理電路；所述按鍵采集電路通過與所述單片機(jī)連接，將采集到的所述按鍵鍵盤上的信息傳輸給所述單片機(jī)；所述旋轉(zhuǎn)編碼采集電路通過與所述單片機(jī)連接，將采集到的所述旋轉(zhuǎn)編碼器上的信息傳輸給所述單片機(jī)；所述單片機(jī)根據(jù)采集到的所述旋轉(zhuǎn)編碼器和所述按鍵鍵盤的信息生成方波信號(hào)，并傳輸給所述信號(hào)處理電路；所述信號(hào)處理電路對(duì)所述方波信號(hào)進(jìn)行處理，并產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速模擬信號(hào)。
[0007]進(jìn)一步地，所述信號(hào)處理電路包括繼電信號(hào)處理電路和兩組相同的轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路，每組轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路均包括第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路和第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路；所述單片機(jī)的第一輸出比較通道ECTl分別與第一組的所述第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路和第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路連接，所述單片機(jī)的第二輸出比較通道ECT2分別與第二組的所述第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路和第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路連接；所述繼電信號(hào)處理電路的輸入端分別與所述兩組轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路連接，輸出端與信號(hào)輸入輸出接口連接；所述繼電信號(hào)處理電路的控制端通過與所述單片機(jī)連接，由所述單片機(jī)控制所述信號(hào)輸入輸出接口與所述每組轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路中的第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路或第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路包括運(yùn)算放大器OP1、電阻R1、電阻R2、電阻R3，所述運(yùn)算放大器OPl的同相輸入端經(jīng)電阻Rl串聯(lián)后與單片機(jī)連接，反相輸入端經(jīng)電阻R2與第一參考電壓端V_refl連接，輸出端經(jīng)電阻R3上拉接到工作電源VCC，輸出端還與繼電信號(hào)處理電路連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路包括運(yùn)算放大器0P2、運(yùn)算放大器0P3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、穩(wěn)壓管D1、穩(wěn)壓管D2 ;所述運(yùn)算放大器0P2的同相輸入端經(jīng)電阻R4串聯(lián)后與單片機(jī)連接，反相輸入經(jīng)電阻R5與第二參考電壓端V_ref2連接，輸出端經(jīng)電阻R6串聯(lián)接到運(yùn)算放大器0P3的同相輸入端，輸出端還經(jīng)電阻R9反饋接到反相輸入端，輸出端還依次串聯(lián)穩(wěn)壓管Dl和穩(wěn)壓管D2后接地；所述運(yùn)算放大器0P3的反相輸入端經(jīng)電阻R7接地，輸出端經(jīng)電阻R8反饋接到反相輸入端，輸出端還與繼電信號(hào)處理電路連接。
[0010]進(jìn)一步地，穩(wěn)壓管Dl的陽極端與穩(wěn)壓管D2的陽極端連接，穩(wěn)壓管Dl的陰極端連接在運(yùn)算放大器0P2的輸出端，穩(wěn)壓管D2的陰極端接地。
[0011]進(jìn)一步地，所述繼電信號(hào)處理電路包括繼電器SWl和繼電器SW2 ;所述繼電器SWl的一端可選擇性地與第一組的所述第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路的輸出端或第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路的輸出端連接，繼電器SWl的另一端與所述信號(hào)輸入輸出接口連接，繼電器SWl的控制端與所述單片機(jī)的第一輸出選擇通道ECTl連接；所述繼電器SW2的一端可選擇性地與第二組的所述第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路的輸出端或第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路的輸出端連接，繼電器SW2的另一端與所述信號(hào)輸入輸出接口連接，繼電器SW2的控制端與所述單片機(jī)的第二輸出選擇通道ECT2連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述信號(hào)輸入輸出接口為DB9接口。
[0013]進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)編碼采集電路包括電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16 ;所述旋轉(zhuǎn)編碼器的信號(hào)輸出端A經(jīng)電阻R13下拉接地，另還經(jīng)電阻R13串聯(lián)后與單片機(jī)連接；所述旋轉(zhuǎn)編碼器的信號(hào)輸出端B經(jīng)電阻R16下拉接地，另還經(jīng)電阻R14串聯(lián)后與單片機(jī)連接；所述旋轉(zhuǎn)編碼器的電源端經(jīng)電阻R15串聯(lián)后接到工作電源VCC。
[0014]進(jìn)一步地，所述按鍵鍵盤由一組按鍵組成，所述按鍵采集電路包括電阻R10、電阻Rl1、電容Cl ;所述按鍵的一端接地，按鍵的另一端經(jīng)電阻RlO上拉接到工作電源VCC，按鍵與電阻RlO的連接端與電阻Rll的一端連接，電阻Rll的另一端作為所述按鍵采集電路的輸出端與所述單片機(jī)連接，按鍵采集電路的輸出端還經(jīng)電容Cl接地。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型的有益效果為:只需要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)或者直接參考電控系統(tǒng)中轉(zhuǎn)速相關(guān)標(biāo)定變量的值，通過設(shè)置按鍵鍵盤和旋轉(zhuǎn)編碼器即可模擬輸出調(diào)試電子控制單元所需的各種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，而且液晶顯示屏可以為設(shè)置和顯示提供直觀的人機(jī)交互界面。本實(shí)用新型參數(shù)配置靈活、精確實(shí)用、結(jié)構(gòu)簡單輕便、攜帶方便。

【附圖說明】

[0016]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的整機(jī)硬件的簡易結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的各硬件和電路結(jié)構(gòu)的功能結(jié)構(gòu)框圖。
[0018]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的按鍵采集電路的電路原理圖。
[0019]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)編碼采集電路的電路原理圖。
[0020]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路輸出O —+5V的方波轉(zhuǎn)速模擬信號(hào)的電路原理圖。
[0021]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路輸出-12V —+12V的方波轉(zhuǎn)速模擬信號(hào)的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的具體內(nèi)容以及工作過程。
[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種便攜式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器，包括外殼I和嵌于外殼I內(nèi)部的印刷電路板(未示出)，在印刷電路板上設(shè)有控制整機(jī)工作的控制電路。在便攜式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器的外殼I的正面設(shè)有液晶顯示屏2、旋轉(zhuǎn)編碼器3、按鍵鍵盤4，在外殼I的底面設(shè)置信號(hào)輸入輸出接口 5。
[0025]液晶顯示屏2通過FFC柔性扁平軟排線與控制電路連接，其作為人機(jī)交互端，由控制電路控制其界面顯示。如圖1所示，旋轉(zhuǎn)編碼器3位于整機(jī)正面的中部偏右方，其供電和信號(hào)線通過插排線與控制電路連接，由控制電路采集旋轉(zhuǎn)編碼器3上的信息。按鍵鍵盤4由一組16個(gè)按鍵41組成，其為一層覆蓋在16個(gè)按鍵表面的有彈性的鍵盤膜，而按鍵41是集成在印刷電路板上并與控制電路連接，由控制電路采集按鍵鍵盤上的信息。信號(hào)輸入輸出接口 5與控制電路連接，并為整機(jī)提供電源的輸入與轉(zhuǎn)速模擬信號(hào)的輸出。在本實(shí)施例中，為提高與其他設(shè)備的兼容性，信號(hào)輸入輸出接口 5優(yōu)選常用的DB9接口，其兩個(gè)針腳為電源的正負(fù)極，兩個(gè)針腳為曲軸信號(hào)的“信號(hào)”與“地”，兩個(gè)針腳為凸輪軸信號(hào)的“信號(hào)”與“地”?？刂齐娐犯鶕?jù)采集到的旋轉(zhuǎn)編碼器3和按鍵鍵盤4上的信息，以生成發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速模擬信號(hào)，為電子控制單元的軟件測(cè)試提供信號(hào)來源。
[0026]如圖2所示，控制電路包括單片機(jī)61、與按鍵鍵盤4連接的按鍵采集電路62、與旋轉(zhuǎn)編碼器3連接的旋轉(zhuǎn)編碼采集電路63、信號(hào)處理電路64。按鍵采集電路62通過與單片機(jī)61連接，將采集到的按鍵鍵盤4上的信息傳輸給單片機(jī)61。旋轉(zhuǎn)編碼采集電路63通過與單片機(jī)61連接，將采集到的旋轉(zhuǎn)編碼器3上的信息傳輸給單片機(jī)61。單片機(jī)61根據(jù)采集到的旋轉(zhuǎn)編碼器3和按鍵鍵盤4的信息生成方波信號(hào)，并傳輸給信號(hào)處理電路64。信號(hào)處理電路64對(duì)方波信號(hào)進(jìn)行處理，并產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速模擬信號(hào)；信號(hào)輸入輸出接口 5與信號(hào)處理電路64連接，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速模擬信號(hào)傳輸給外部設(shè)備。單片機(jī)61還與液晶顯示屏2連接，以控制液晶顯示屏2的界面顯示。
[0027]在本實(shí)施例中，單片機(jī)61采用飛思卡爾的MC9S12xepl00單片機(jī)，包含數(shù)目眾多的I/O 口，至多16路ECT通道。單片機(jī)61通過4路普通I/O 口與液晶顯示屏2連接進(jìn)行通信，其中I路數(shù)據(jù)線，I路時(shí)鐘線，I路片選線，I路復(fù)位線。單片機(jī)61通過16路普通I/O 口與按鍵鍵盤4連接以采集按鍵41采集的電平信息。單片機(jī)61還可以使用兩路ECT輸入采集通道與旋轉(zhuǎn)編碼器3連接以獲取旋轉(zhuǎn)編碼器3輸出的兩路信號(hào)，兩路ECT比較輸出通道作為“模擬”轉(zhuǎn)速信號(hào)的輸出。
[0028]如圖3所示，按鍵采集電路62包括電阻R10、電阻R11、電容Cl ;按鍵41的一端接地，另一端經(jīng)電阻RlO上拉接到工作電源VCC，所述按鍵41與電阻RlO的連接端與電阻Rll的一端連接，電阻Rll的另一端作為按鍵采集電路62的輸出端與單片機(jī)61的I/O 口連接，按鍵采集電路62的輸出端還經(jīng)電容Cl接地。按鍵41通過按鍵采集電路62，將按鍵41按下與否采集到的信號(hào)輸送給單片機(jī)61，當(dāng)按鍵41按下時(shí)，給單片機(jī)61相應(yīng)的I/O 口輸入一個(gè)低電平信號(hào)。按鍵采集電路62，通過電阻RlO將輸入電平上拉到工作電源VCC，使得只有按下按鍵41時(shí)，才使輸入電平變低，電阻Rll和電容Cl組成硬件濾波電路。
[0029]如圖4所示，旋轉(zhuǎn)編碼采集電路63包括電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16 ;所述旋轉(zhuǎn)編碼器3的信號(hào)輸出端A經(jīng)電阻R12下拉接地，另還經(jīng)電阻R13串聯(lián)后與單片機(jī)61連接；所述旋轉(zhuǎn)編碼器3的信號(hào)輸出端B經(jīng)電阻R16下拉接地，另還經(jīng)電阻R14串聯(lián)后與單片機(jī)61連接；所述旋轉(zhuǎn)編碼器3的電源端經(jīng)電阻R15串聯(lián)后接到工作電源VCC。
[0030]旋轉(zhuǎn)編碼器3在旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相位不同的兩路方波信號(hào)。將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)相位超前(上升沿)的一路稱為第I路輸出信號(hào)，另一路稱為第2路輸出信號(hào)。當(dāng)單片機(jī)61檢測(cè)到一路信號(hào)的上升沿時(shí)，緊接著檢測(cè)另一路的上升沿，之后繼續(xù)檢測(cè)最初一路的上升沿，最后再次檢測(cè)另一路的上升沿，如此一個(gè)循環(huán)。當(dāng)最開始檢測(cè)到上升沿的那一路信號(hào)是旋轉(zhuǎn)編碼器3的第I路輸出信號(hào)，則單片機(jī)認(rèn)為旋轉(zhuǎn)編碼器3順時(shí)針旋轉(zhuǎn)了一個(gè)固定的角度，在允許調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速值時(shí)，使輸出轉(zhuǎn)速值增加。當(dāng)最開始檢測(cè)到的信號(hào)是旋轉(zhuǎn)編碼器3的第2路輸出信號(hào)時(shí)，單片機(jī)則認(rèn)為旋轉(zhuǎn)編碼器3逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)了一個(gè)固定的角度，在允許的情況下可減小輸出轉(zhuǎn)速值。
[0031]如圖2所不，信號(hào)處理電路64包括繼電信號(hào)處理電路643和兩組相同的轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路，每組轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路均包括第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路641和第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路642。單片機(jī)61的第一輸出比較通道ECTl分別與第一組的第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路641和第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路642連接，單片機(jī)61的第二輸出比較通道ECT2分別與第二組的第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路641和第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路642連接。繼電信號(hào)處理電路643的輸入端分別與兩組轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路連接，輸出端與信號(hào)輸入輸出接口 5連接。繼電信號(hào)處理電路643的控制端通過與單片機(jī)61連接，并由單片機(jī)61控制信號(hào)輸入輸出接口 5與每組轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路中的第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路641或第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路642連接。
[0032]如圖5所示，第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路641包括運(yùn)算放大器OPl、電阻Rl、電阻R2、電阻R3，所述運(yùn)算放大器OPl的同相輸入端經(jīng)電阻Rl串聯(lián)后與單片機(jī)61連接，反相輸入端經(jīng)電阻R2與第一參考電壓端V_refl連接，輸出端經(jīng)電阻R3上拉接到工作電源VCC，輸出端還與繼電信號(hào)處理電路643連接。
[0033]如圖5所示，第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路641為運(yùn)算放大器組成的比較器。輸入端al輸入的是單片機(jī)61所輸出的方波轉(zhuǎn)速信號(hào)，第一參考電壓端V_refI為比較參考電壓。在本實(shí)施例中，第一參考電壓端V_ref I的電壓為2.5V，運(yùn)算放大器OPl為單電源供電，電源端乂_12取值12V，工作電源VCC取值5V，輸出端Outl即可輸出Ov —+5v方波信號(hào)。在第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路641工作過程中，當(dāng)單片機(jī)61輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)高于比較器閾值V_refl時(shí)，比較器輸出為高，得到高電平；當(dāng)單片機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)低于比較器閾值V_refI時(shí)，比較器輸出為低，得到低電平。
[0034]如圖6所示，第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路642包括運(yùn)算放大器OP2、運(yùn)算放大器OP3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、穩(wěn)壓管D1、穩(wěn)壓管D2 ;所述運(yùn)算放大器OP2的同相輸入端經(jīng)電阻R4串聯(lián)后與單片機(jī)61連接，反相輸入端經(jīng)電阻R5與第二參考電壓端V_ref2連接，輸出端經(jīng)電阻R6串聯(lián)接到運(yùn)算放大器OP3的同相輸入端，輸出端還經(jīng)電阻R9反饋接到反相輸入端，輸出端還依次串聯(lián)穩(wěn)壓管Dl和穩(wěn)壓管D2后接地；所述運(yùn)算放大器OP3的反相輸入端經(jīng)電阻R7接地，輸出端經(jīng)電阻R8反饋接到反相輸入端，輸出端還與繼電信號(hào)處理電路643連接。穩(wěn)壓管Dl的陽極端與穩(wěn)壓管D2的陽極端連接，穩(wěn)壓管Dl的陰極端連接在運(yùn)算放大器OP2的輸出端，穩(wěn)壓管D2的陰極端接地。
[0035]如圖6所示，輸入端a2所輸入的是單片機(jī)61所輸出的方波轉(zhuǎn)速信號(hào)，第二參考電壓端V_ref2為比較參考電壓。在本實(shí)施例中，第二參考電壓端V_ref2的電壓為2.5V，運(yùn)算放大器OP2和運(yùn)算放大器OP3為雙電源供電，正電源端V_12取值12V，負(fù)電源端V_N12取值-12V，工作電源VCC為5V，通過設(shè)置穩(wěn)壓管Dl和穩(wěn)壓管D2的參數(shù)，使得輸出端Out2輸出-12V—+12V方波信號(hào)。電阻R4與電阻R5的阻值相等，電阻R9的阻值為電阻R5阻值的2倍，電阻R6與電阻R7的阻值相等，電阻R8的阻值為電阻R7阻值的2倍。第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路642工作過程中，當(dāng)單片機(jī)61輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)高于比較器閾值V_ref2時(shí)，該運(yùn)算放大器OP2的輸出電壓為+6V，再經(jīng)運(yùn)算放大器OP3放大后，輸出電壓為12V。當(dāng)單片機(jī)61輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)低于比較器閾值V_ref2時(shí)，運(yùn)算放大器OP2的輸出電壓為-6V，再經(jīng)運(yùn)算放大器OP3放大后，輸出電壓為-12V。
[0036]如圖2所示，繼電信號(hào)處理電路643包括繼電器SWl和繼電器SW2 ;繼電器SWl的一端可選擇性地與第一組的第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路641的輸出端或第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路642的輸出端連接，繼電器SWl的另一端與所述信號(hào)輸入輸出接口 5連接，繼電器SWl的控制端與所述單片機(jī)61的第一輸出選擇通道ECTl連接。繼電器SW2的一端可選擇性地與第二組的第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路641的輸出端或第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路642的輸出端連接，繼電器SW2的另一端與所述信號(hào)輸入輸出接口 643連接，繼電器SW2的控制端與所述單片機(jī)61的第二輸出比較通道ECT2連接。
[0037]單片機(jī)61輸出的“曲軸信號(hào)”，經(jīng)過一個(gè)第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路641和一個(gè)第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路642后，再通過單片機(jī)61控制繼電器SWl和繼電器SW2選擇其中的一個(gè)輸出信號(hào)作為最終的“曲軸信號(hào)”輸出。同理，單片機(jī)61輸出的“凸輪軸信號(hào)”，經(jīng)過另一個(gè)第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路641和另一個(gè)第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路642，再通過單片機(jī)61控制繼電器SWl和繼電器SW2選擇其中的一個(gè)輸出信號(hào)作為最終的“凸輪軸信號(hào)”輸出。
[0038]旋轉(zhuǎn)編碼器3的信號(hào)輸出端A和信號(hào)輸出端B通過旋轉(zhuǎn)編碼采集電路63連接到單片機(jī)61的兩路ECT輸入捕捉通道，當(dāng)順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)編碼器時(shí)，旋轉(zhuǎn)編碼采集電路63的兩個(gè)信號(hào)輸出端即將兩路方波信號(hào)輸出給單片機(jī)61。液晶顯示屏2通過通信與控制端口，連接到單片機(jī)61的普通I/O 口，單片機(jī)61即可控制輸出相應(yīng)數(shù)據(jù)給液晶顯示屏2，將設(shè)置等多種信息顯示在液晶顯示屏2上。單片機(jī)61采集按鍵鍵盤4和旋轉(zhuǎn)編碼器3的信息，以識(shí)別人的操作意圖，單片機(jī)61以一定的算法控制液晶屏顯示以及轉(zhuǎn)速模擬信號(hào)輸出，單片機(jī)61所輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理電路64的處理，增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力以及適應(yīng)需求，輸出Ov—5v和-12v—+12v兩種電壓范圍的信號(hào)，最終單片機(jī)61再根據(jù)參數(shù)配置情況控制繼電器SWl和繼電器SW2，將兩路信號(hào)通過DB9接口輸出到與DB9接口連接的設(shè)備。
[0039]當(dāng)需要一種特定參數(shù)的轉(zhuǎn)速模擬信號(hào)時(shí)，使用人員使用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器，通過旋轉(zhuǎn)編碼器3和按鍵鍵盤4在液晶顯示屏2上配置所需的“曲軸”和“凸輪軸”轉(zhuǎn)速信號(hào)參數(shù)信息，且這些配置信息與電子控制單元中的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)標(biāo)定變量應(yīng)保持一致，單片機(jī)61控制信號(hào)輸出腳上的高低電平的時(shí)間，且該輸出的兩路信號(hào)分別接第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路641和第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路642，以分別模擬輸出Ov—5v的霍爾傳感器信號(hào)和-12v—+12v的磁電傳感器信號(hào)，最后單片機(jī)61根據(jù)配置參數(shù)情況，控制兩個(gè)繼電器各選擇其中的一路作為轉(zhuǎn)速模擬信號(hào)的最終輸出。
[0040]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種便攜式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器，包括外殼(I)和印刷電路板，所述印刷電路板嵌于所述外殼(I)內(nèi)部，其特征在于:在所述外殼(I)上設(shè)有液晶顯示屏(2)、旋轉(zhuǎn)編碼器⑶、按鍵鍵盤⑷和信號(hào)輸入輸出接口(5)，在所述印刷電路板上設(shè)有控制電路；所述控制電路與所述液晶顯示屏(2)連接，以控制所述液晶顯示屏(2)的界面顯示；所述控制電路與所述旋轉(zhuǎn)編碼器(3)和按鍵鍵盤(4)連接，以采集所述旋轉(zhuǎn)編碼器(3)和按鍵鍵盤(4)的信息，并生成發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的模擬信號(hào)；所述信號(hào)輸入輸出接口(5)與所述控制電路連接，為其提供電源的輸入以及輸出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速模擬信號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器，其特征在于:所述控制電路包括單片機(jī)出1)、按鍵采集電路出2)、與旋轉(zhuǎn)編碼采集電路￠3)、信號(hào)處理電路(64)；所述按鍵采集電路￠2)采集所述按鍵鍵盤(4)上的信息，并將該信息傳輸給所述單片機(jī)(61);所述旋轉(zhuǎn)編碼采集電路(63)采集所述旋轉(zhuǎn)編碼器(3)上的信息，并將該信息傳輸給所述單片機(jī)￠1);所述單片機(jī)￠1)根據(jù)采集到的所述旋轉(zhuǎn)編碼器(3)和所述按鍵鍵盤(4)的信息生成方波信號(hào)，并傳輸給所述信號(hào)處理電路￠4);所述信號(hào)處理電路￠4)對(duì)所述方波信號(hào)進(jìn)行處理，并產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速模擬信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器，其特征在于:所述信號(hào)處理電路￠4)包括繼電信號(hào)處理電路(643)和兩組相同的轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路，每組轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路均包括第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路(641)和第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路￠42);所述單片機(jī)(61)的第一輸出比較通道ECTl分別與第一組的所述第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路(641)和第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路(642)連接，所述單片機(jī)￠1)的第二輸出比較通道ECT2分別與第二組的所述第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路(641)和第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路(642)連接；所述繼電信號(hào)處理電路￠43)的輸入端分別與所述兩組轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路連接，輸出端與信號(hào)輸入輸出接口(5)連接；所述繼電信號(hào)處理電路(643)的控制端通過與所述單片機(jī)(61)連接，由所述單片機(jī)￠1)控制所述信號(hào)輸入輸出接口(5)與所述每組轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路中的第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路(641)或第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路(642)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器，其特征在于:所述第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路(641)包括運(yùn)算放大器0P1、電阻R1、電阻R2、電阻R3，所述運(yùn)算放大器OPl的同相輸入端經(jīng)電阻Rl串聯(lián)后與單片機(jī)(61)連接，反相輸入端經(jīng)電阻R2與第一參考電壓端V_refl連接，輸出端經(jīng)電阻R3上拉接到工作電源VCC，輸出端還與繼電信號(hào)處理電路(643)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的便攜式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器，其特征在于:所述第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路(642)包括運(yùn)算放大器0P2、運(yùn)算放大器0P3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、穩(wěn)壓管D1、穩(wěn)壓管D2 ;所述運(yùn)算放大器0P2的同相輸入端經(jīng)電阻R4串聯(lián)后與單片機(jī)(61)連接，反相輸入端經(jīng)電阻R5與第二參考電壓端V_ref2連接，輸出端經(jīng)電阻R6串聯(lián)接到運(yùn)算放大器0P3的同相輸入端，輸出端還經(jīng)電阻R9反饋接到反相輸入端，輸出端還依次串聯(lián)穩(wěn)壓管Dl和穩(wěn)壓管D2后接地；所述運(yùn)算放大器0P3的反相輸入端經(jīng)電阻R7接地，輸出端經(jīng)電阻R8反饋接到反相輸入端，輸出端還與繼電信號(hào)處理電路(643)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器，其特征在于:穩(wěn)壓管Dl的陽極端與穩(wěn)壓管D2的陽極端連接，穩(wěn)壓管Dl的陰極端連接在運(yùn)算放大器0P2的輸出端，穩(wěn)壓管D2的陰極端接地。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器，其特征在于:所述繼電信號(hào)處理電路(643)包括繼電器SWl和繼電器SW2 ;所述繼電器SWl的一端可選擇性地與所述第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路￠41)的輸出端或第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路￠42)的輸出端連接，繼電器SWl的另一端與所述信號(hào)輸入輸出接口(5)連接，繼電器SWl的控制端與所述單片機(jī)(61)連接；所述繼電器SW2的一端可選擇性地與所述第一轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路(641)的輸出端或第二轉(zhuǎn)速信號(hào)處理電路(642)的輸出端連接，繼電器SW2的另一端與所述信號(hào)輸入輸出接口(643)連接，繼電器SW2的控制端與所述單片機(jī)(61)連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的便攜式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器，其特征在于:所述信號(hào)輸入輸出接口(5)為DB9接口。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的便攜式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)編碼采集電路(63)包括電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16 ;所述旋轉(zhuǎn)編碼器(3)的信號(hào)輸出端A經(jīng)電阻R13下拉接地，另還經(jīng)電阻R13串聯(lián)后與單片機(jī)(61)連接；所述旋轉(zhuǎn)編碼器(3)的信號(hào)輸出端B經(jīng)電阻R16下拉接地，另還經(jīng)電阻R14串聯(lián)后與單片機(jī)(61)連接；所述旋轉(zhuǎn)編碼器(3)的電源端經(jīng)電阻R15串聯(lián)后接到工作電源VCC。10.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的便攜式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)模擬發(fā)生器，其特征在于:所述按鍵鍵盤4由一組按鍵(41)組成，所述按鍵采集電路(62)包括電阻R10、電阻R11、電容Cl ；所述按鍵(41)的一端接地，另一端經(jīng)電阻RlO上拉接到工作電源VCC，所述按鍵(41)與電阻RlO的連接端與電阻RlI的一端連接，電阻Rll的另一端作為所述按鍵采集電路(62)的輸出端與所述單片機(jī)￠1)連接，按鍵采集電路￠2)的輸出端還經(jīng)電容Cl接地。
【文檔編號(hào)】G05B19-042GK204302698SQ201420582699
【發(fā)明者】李中, 劉志罡, 王溫點(diǎn), 穆林, 徐小高 [申請(qǐng)人]常州易控汽車電子有限公司