專利名稱：一種汽車試驗記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于汽車實驗的數(shù)字電子裝置，更具體地是一種可用于出廠汽車上的試驗記錄儀，屬于汽車檢測裝置技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)背景隨時社會經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)代交通工具發(fā)揮著越來越重要的作用，但日益增多的交通事故也給人們帶來了難以計數(shù)的人員傷亡和財產(chǎn)損失。汽車試驗記錄儀作為汽車生產(chǎn)廠商在投產(chǎn)前重要的測試儀器起來很大的作用，測試人員根據(jù)試驗記錄儀預(yù)先設(shè)定的參數(shù)進行各項測試，對汽車的相關(guān)數(shù)據(jù)作相應(yīng)記錄，設(shè)計人員根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)對汽車的薄弱環(huán)節(jié)作相應(yīng)改進，目前廠商生產(chǎn)的大部分是汽車行駛記錄儀，如申請(專利)號201020133047.2 的智能汽車行駛記錄儀，該實用新型公開了一種電子設(shè)備，特別涉及一種智能汽車行駛記錄儀，以全方位反映汽車行駛狀態(tài)和各種參數(shù)。而專門用于出廠汽車測試的記錄儀則很少，并且現(xiàn)在已經(jīng)存在的記錄儀大都采用8位單片機，處理速度受到很大限制，不能夠運行操作系統(tǒng)，本實用新型主要用于出廠汽車測試上，采用arm9處理器，系統(tǒng)性能得到很大提升，含有MMU可以運行Wince，Iinux等操作系統(tǒng)，大大提高處理速度，便于實現(xiàn)圖形用戶界面，提高人機交互友好型，可以方便開發(fā)人員及時了解汽車的各項性能，及時改進。
實用新型內(nèi)容本實用新型解決的技術(shù)問題是提供一種能實時檢測出廠汽車的性能參數(shù)的汽車試驗記錄儀。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型一種汽車試驗記錄儀，包括依次連接的數(shù)據(jù)信號采集模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、中央處理器和人機交互模塊，數(shù)據(jù)信號采集模塊將采集到的信號通過數(shù)據(jù)通信模塊發(fā)送到中央處理器，中央處理器將信號處理后傳輸給人機交互模塊； 汽車試驗記錄儀還包括用于供電的電源模塊和用于初始化程序的復(fù)位電路，所述復(fù)位電路與中央處理器相連。進一步地，本實用新型汽車試驗記錄儀，還包括外擴存儲模塊，該外擴存儲模塊與中央處理器相連。進一步地，本實用新型汽車試驗記錄儀中，外擴存儲模塊包括1片NOR Flash、2片 SDRAM、1 片 NandFlash 和 SD 卡接口。進一步地，本實用新型汽車試驗記錄儀，還包括GPS模塊，該GPS模塊與所述中央處理器相連。進一步地，本實用新型汽車試驗記錄儀中，GPS模塊采用GPS25 — LVS接收機。進一步地，本實用新型汽車試驗記錄儀，還包括語音報警模塊，該語音報警模塊與所述中央處理器相連。進一步地，本實用新型汽車試驗記錄儀中，數(shù)據(jù)信號采集模塊包括用于檢測速度、 加速度、油量、里程的數(shù)字信號采集模塊和用于檢測水溫、油溫的模擬信號采集模塊。進一步地，本實用新型汽車試驗記錄儀中，數(shù)據(jù)通信模塊包括與中央處理器相連的CAN總 線和用于無線通信的GPRS模塊。進一步地，本實用新型汽車試驗記錄儀中，人機交互模塊包括用于顯示數(shù)據(jù)的 TETIXD和用于選擇顯示模式的觸摸屏。本實用新型一種汽車試驗記錄儀與現(xiàn)有技術(shù)相比，能實時檢測汽車在出廠前的各種性能參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，便于及時改進，避免了應(yīng)汽車本身的性能問題造成的交通事故。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的描述。
圖1為本實用新型汽車試驗記錄儀的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實用新型汽車試驗記錄儀中CAN總線接口電路圖。圖3為本實用新型汽車試驗記錄儀中GPRS通信電路圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型一種汽車試驗記錄儀中，數(shù)據(jù)信號采集模塊包括用于采集速度、加速度、油量、里程等的數(shù)字信號采集模塊和用于檢測水溫、油溫的模擬信號采集模塊，選用AINW]，AIN[1]作為水溫和油壓傳感器的輸入端口。數(shù)據(jù)通信模塊包括與中央處理器相連的CAN總線和用于無線通信的GPRS模塊， CAN總線采用獨立的帶有SPI接口的CAN控制器MCP2510和PCA82C251收發(fā)器，不采用 TXNRTS和RXNBF等5個引腳，直接通過SPI接口對內(nèi)部寄存器進行讀寫操作。為了實現(xiàn)電氣隔離，增強節(jié)點的抗干擾能力，提高系統(tǒng)可靠性，在控制器和收發(fā)器之間采用了 6N137 光隔，并且采用獨立電源供電，利用B0505S進行電源隔離。在CANH和CANL引腳各接了一個小電容，用于消除總線的高頻干擾，兩者之間使用2個等值電阻和1個旁路電容來提高EMC性能，減少對系統(tǒng)的干擾；其中，GPRS模塊電路由MC39i模塊及其外圍電路組成，該外圍電路主要包括電源部分、串口通信部分、音頻電路部分、天線及SIM卡接口電路部分， 為傳輸數(shù)據(jù)、語音、短消息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸渠道，可通過串口實現(xiàn)與主機的連接，方便用戶的應(yīng)用開發(fā)與設(shè)計，MC39i模塊主要由GSM基帶處理器、射頻電路、電源、 FLASH、SRAM、天線接口及一個40腳的ZIF(零阻力插座)連接器組成。其中GSM基帶處理器是核心部件，它的作用相當于一個協(xié)議處理器，用來處理外部系統(tǒng)通過串口發(fā)送過來的 AT指令；射頻天線部分主要實現(xiàn)信號的調(diào)制與解調(diào)及外部射頻信號與內(nèi)部基帶處理器之間的信號轉(zhuǎn)換；匹配電源為處理器以及射頻部分提供所需的電源。MC39i的所有內(nèi)部資源都通過40腳的ZIF連接器引出，這40個引腳可以劃分為5類，即電源、數(shù)據(jù)輸入/輸出、 SIM卡、音頻接口和控制引腳。其中第1 一 14腳為電源部分，16 23腳為數(shù)據(jù)輸入/輸出部分，分別為 DSRO，RINGO, RXDO, TXDO, CTSO, RTSO, DTRO 和 DCD0，24 — 29 為 SIM 引腳，分別為 CCIN, CCRST，CCI0, CCCLK, CCVCC 禾口 CCGND，33 一 40 為語音接口引腳。MC39i 模塊與 EMPU 是通過串口通訊的，S3C2410A通過串口 2與該模塊連接，設(shè)置串口的波特率為9600比特/ 秒，MC39i通過串口接收并處理MCU發(fā)送的AT指令，MCU則通過分析MC39i模塊回復(fù)的信息可以了解模塊的工作情況。中央處理器采用三星S3C2410作為嵌入式微處理器，該處理器采用了 ARM920T內(nèi)核，支持JTAG仿真調(diào)試，具有MMU，支持wince、Iinux等操作系統(tǒng)。[0023]外擴存儲模塊包括1片NOR Flash用于存儲Bootloader，使用了 S3C2410A的 nGCSO片選信號，為了能使用NOR flash啟動系統(tǒng)，所以將其分配到bankO存儲空間，即使用nGCSO片選信號； 2片SDRAM，bootloader將Linux內(nèi)核文件、根文件系統(tǒng)文件、Linux啟動參數(shù)文件的內(nèi)容復(fù)制到SDRAM，使用了 S3C2410A的nGCS6片選信號，使用兩片16位總線寬度色存儲芯片來組成32位總線寬度。SDRAM的BA0、BA1應(yīng)連到S3C2410A的ADDR24、ADDR25引腳；1片NandFlash用于存儲內(nèi)核映像、根文件系統(tǒng)、用戶應(yīng)用程序等，使用了 S3C2410A 的 NANDFLASH,其 I/00-I/07 引腳直接與 S3C2410A 的數(shù)據(jù)總線的 DATA0-DATA7 相連，通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送地址、命令和數(shù)據(jù)；SD接口電路，SD卡是一種大容量存儲設(shè)備，可以用來記錄實驗測試數(shù)據(jù)，設(shè)計SD 卡接口電路時，只需將這些接口相應(yīng)的接到SD卡座就可以了，SDDAT0-SDDAT3、SDCMD信號線都使用一個電阻上拉至3. 3v,EINT18引腳用來檢測(當卡插入時，發(fā)生中斷)對于未完全插入卡座時EINT18位高電平；當卡完全插入卡座時，EINT18被卡座的CARD_INSERT引腳拉低。GPH8信號線用于檢測卡是否有寫保護，其檢測原理和檢測卡是否插入的原理相同，其他 SD 卡的 DAT0-DAT3、CMD/DI、CLK/SCK 與 S3C2410 的 SDDAT0-SDDAT3、SDCMD, SDCLK 相連。GPS模塊采用的是GRAMIN公司的GPS25 — LVS接收機，其內(nèi)置了 GPS250EM板，是一款體積小、功耗低、定位快、精度高、接口方便的GPS接收機，它具有2個串行口，支持標準的RS232協(xié)議，數(shù)據(jù)通訊須通過UART串行口來實現(xiàn)。GPS25--LVS可以同時跟蹤多達12 顆衛(wèi)星，定位速度快，精度高。在定位時間上，重新捕獲時間小于25:冷啟動小于455;熱啟動小于巧秒；自動定位約1. 5min;搜索天空約5min:數(shù)據(jù)更新率約IS。GPS25 — LVS接收機的輸入電壓為3. 6v — 6. 0V，在本實用新型中采用5V供電，大線供電電壓為5v，可直接利用主板電源供電，它具有2個串行口，支持標準的RS232協(xié)議，所以不用改動任何驅(qū)動程序即可實現(xiàn)GPS數(shù)據(jù)的讀寫，與S3C2410A的UARTO相連，而且支持標準NMEA0183語句并可選擇輸出。GPS信號接收機，可以在任何時候用其進行導(dǎo)航定位測址。根據(jù)使用日的的不同， 用戶可以選擇不同的GPS信號接收機，對于車載接收機，它主要用于運動車輛的監(jiān)控定位， 實時給出車輛的位置和速度。電源模塊包括一組3. 3v電源和一組1. 8V電源。復(fù)位電路考慮到系統(tǒng)的成本控制和可靠性，本實用新型采用簡單經(jīng)典的RC復(fù)位電路，實現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位控制。人機交互模塊顯示配置了 8英寸640*480TFT液晶屏，并在彩色液晶屏上帶有觸摸屏；顯示配置了 8英寸640*480TFT液晶屏，并在彩色液晶屏上帶有觸摸屏。TFT IXD模塊用5V電源供電，根據(jù)其數(shù)據(jù)手冊知，它的最小值為2. 3V，所以直接使用S3C2410A的控制口線和它相連，不需要加電平轉(zhuǎn)換電路。IXD液晶屏有18根數(shù)據(jù)線(RGB各6根)，S3C2410A 的控制器應(yīng)選應(yīng)16BPP模式，將S3C2410A的VD2 VD7與液晶屏的B0 B5，VDIO^VDl5與G0 G5 相連，VD18 VD23與R0 R5相連。彩色液晶屏上帶有觸摸屏(為四線電阻式觸摸屏)，用于檢測屏幕觸摸輸入信號， 有利于提高人機交互的友好型。在使用觸摸屏時需要一套切換控制及ADC轉(zhuǎn)換電路，用于切換觸摸屏的X、Y軸輸入，并進行A/D轉(zhuǎn)換，觸摸屏驅(qū)動電路，直接使用S3C2410A內(nèi)置的觸摸屏接口 +ADC進行采樣，其中其中的速度、加速度曲線顯示通過基于QT/Embedded和QTopia的圖形用戶界面實現(xiàn)，當需要顯示某段曲線時可以通過觸摸屏選中兩點，然后將這兩點之間的曲線放大。本實用新型還包含語音報警模塊，當加速度、油量不符合預(yù)先設(shè)計要求時會有語音提示，使本實用新型更加人性化，由于S3C2410A內(nèi)置IIS音頻借口，只需外接一個數(shù)字音頻解碼器即可實現(xiàn)音頻輸入/出，系統(tǒng)采用數(shù)字音頻解碼器為UDA1341TS，UDA1341TS具有數(shù)字電源和模擬電源引腳，為防止相互干擾，所以使用磁珠來隔離著兩組電路。S3CM10A的 IIS 總線 CDCLK、I2SSRCK、I2SLRCK、I2SSDI、I2SSD0 分別連接到 UDA1341TS 的 SYSCLK、 BCK、WS、DATAO, DATAI 引腳上，UDA1341TS 的 L3M0DE 由 GPB2 信號控制，UDA134ITS 的 L3CL0CK由GPB4信號控制，UDA1341TS的L3DATA由GPB3信號控制。為了使用方便，硬件上設(shè)計由雙聲道功率放大電路，并安裝了兩個0. 5W的小喇叭。本實用新型專門用于即將出廠汽車測試上，能夠?qū)崟r的對車輛的行駛速度、時間、 里程及其它狀態(tài)信息進行記錄，以ARM9為嵌入式微處理器，通過速度、加速度等傳感器采集汽車行駛狀態(tài)。將采集到的要素通過微處理器處理，將速度加速度曲線通過TFTLCD (帶觸摸屏)以曲線的形式顯示，以曲線顯示的好處是，通過對比以往歷史曲線很明顯的觀察到車身的異常，通過對這些信息的采集，將相關(guān)信息進行檢查、監(jiān)控、反饋和互動管理，從而能夠檢測出汽車的各項性能，GPS定位系統(tǒng)可以方便的檢測汽車當前所處的位置，發(fā)現(xiàn)不同的地理環(huán)境對汽車性能的影響及GPRS信號的強弱。最后研發(fā)人員可以將存儲在SD卡中拷貝至計算機中進行的數(shù)據(jù)分析，以便查找車身的性能，及時改進。
權(quán)利要求1.一種汽車試驗記錄儀，其特征在于包括依次連接的數(shù)據(jù)信號采集模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、中央處理器和人機交互模塊，所述數(shù)據(jù)信號采集模塊將采集到的信號通過數(shù)據(jù)通信模塊發(fā)送到中央處理器，中央處理器將信號處理后傳輸給人機交互模塊；所述汽車試驗記錄儀還包括用于供電的電源模塊和用于初始化程序的復(fù)位電路，所述復(fù)位電路與中央處理器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車試驗記錄儀，其特征在于還包括外擴存儲模塊，所述外擴存儲模塊與所述中央處理器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種汽車試驗記錄儀，其特征在于所述外擴存儲模塊包括1 片 NOR Flash、2 片 SDRAMU 片 NandFlash 和 SD 卡接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車試驗記錄儀，其特征在于還包括GPS模塊，所述 GPS模塊與所述中央處理器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種汽車試驗記錄儀，其特征在于所述GPS模塊采用GPS25 一 LVS接收機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車試驗記錄儀，其特征在于還包括語音報警模塊，所述語音報警模塊與所述中央處理器相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車試驗記錄儀，其特征在于所述數(shù)據(jù)信號采集模塊包括用于檢測速度、加速度、油量、里程的數(shù)字信號采集模塊和用于檢測水溫、油溫的模擬信號采集模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車試驗記錄儀，其特征在于所述數(shù)據(jù)通信模塊包括與中央處理器相連的CAN總線和用于無線通信的GPRS模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車試驗記錄儀，其特征在于所述人機交互模塊包括用于顯示數(shù)據(jù)的TET IXD和用于選擇顯示模式的觸摸屏。
專利摘要本實用新型一種汽車試驗記錄儀，包括依次連接的數(shù)據(jù)信號采集模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、中央處理器和人機交互模塊，所述數(shù)據(jù)信號采集模塊將采集到的信號通過數(shù)據(jù)通信模塊發(fā)送到中央處理器，中央處理器將信號處理后傳輸給人機交互模塊；所述汽車試驗記錄儀還包括用于供電的電源模塊和用于初始化程序的復(fù)位電路，所述復(fù)位電路與中央處理器相連，能實時檢測汽車在出廠前的各種性能參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，便于及時改進，避免了因汽車本身的性能問題造成的交通事故。
文檔編號G07C5/08GK202075802SQ20112015157
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者葉小嶺, 張穎超, 張齊東, 杜浩 申請人:南京信息工程大學(xué)