工程车多功能检测仪的设计.pdfVIP

维普资讯 学兔兔 第1期 (总第146期) 机 械 工 程 与 自动化 No．1 2008年 2月 MECHANICAL ENGINEERING AUT0MATIoN Feb． 文章编号：1672—6413(2o08)O1—0158—03 工程车多功能检测仪的设计 张士强，潘春岭，杨 明，蒋国良 (南京航空航天大学机电学院，江苏 南2：- 210016) 摘要：用于测试的多功能检测仪采用MCS51单片机进行测试控制，实现信号采集、存储和信息显示。该仪器 采用CPLD扩展外围接口，简化了硬件电路的设计；采用MAX392多路选择器实现了多路选通。检测仪具有 的推土／绞盘等按钮，在控制盒失效时可作为代用按钮使用。该仪器软件部分采用模块化的设计思想，为以后 的升级、维护提供了方便。 关键词：单片机；CPLD；检测仪 中图分类号：TP274 文献标识码：A 0 引言 (4)便于操作。底层显示简单明了，直接显示系 随着科学技术的发展，各种工程车的功能越来越 统是否有故障，并提示发生故障的部位及故障参数。 强大，结构也越来越复杂。当工程车的内部线路出现 (5)安全性好。系统具有代用按钮，当系统控制 问题时检测也更困难了，特别是大型的工程车内部接 盒失效时，可通过代用按钮来避免事故的发生。 线较多，当遇到故障时查找问题极不方便，而目前市 2 系统的硬件设计 场上尚无通用的检测仪器，人工检测既耗时又费力。 检测仪通过检测电缆信号来判断工程车的各种故 为了解决上述问题笔者研制了一套检测以及代用 障。系统结构框图见图1。图1中虚线表示正常的工作 系统。本检测系统是基于某型工程车而设计的集检测、 情况，实线表示采用检测仪检测时的形式。 诊断(专家系统)、代用于一体的多功能综合检测设备， 它可以检测、判断工程车的电路系统故障并显示故障 原因，指导维修人员进行故障排除，在工作中发生故 障难以修复的情况下，可以替代故障部分的工作。该 系统的软件采用模块化的设计方法，当工程车的功能 改变时可以方便地扩展；硬件大部分也是采用模块化 的设计思想，尤其采用CPLD技术使外围器件的改变 变成了语言的修改。 图 1 系统结构框图 1 系统的特点 检测仪系统由控制电路、多路选择电路、A／D采 系统具有以下特点： 样电路、状态显示电路、代用电路和键盘电路等组成。 (1)价格便宜。系统采用市场上最流行的MCS51 硬件框图见图2。 系列单片机，由于该型单片机产品非常成熟，也是同 检测时用户通过键盘来操作控制仪，单片机发出 类产品中最便宜的，所以大大地降低了本系统的成本。 指令通过CPI D芯片控制多路选择器选择需要检测 (2)柔性好。硬件方面采用了CPLD芯片，可以 的电缆信号，多路选择器将信号送到A／D采样电路， 方便地给系统进行升级；软件方面由于采用了模块化 A／D将测得的结果通过CPI D传输到单片机，单片机 的设计思想升级也是很方便的。 根据采得的信号来控制执行机构并且控制LCD来显 (3)抗干扰性强。系统采用光耦、三极管等器件 示相关的信息。 来隔离和控制信号，提高了系统的抗干扰能力。