| 专利名称： | 一种汽车组合仪表测试装置 | ||
| 专利名称(英文)： | Test device of combined instrument of automobile | ||
| 专利号： | CN201310713061.8 | 申请时间： | 20131221 |
| 公开号： | CN103759757A | 公开时间： | 20140430 |
| 申请人： | 柳州航盛科技有限公司 | ||
| 申请地址： | 545002 广西壮族自治区柳州市柳北区马厂路1号白露工业基地 | ||
| 发明人： | 黄开春; 王文祥; 谢广建 | ||
| 分类号： | G01D18/00 | 主分类号： | G01D18/00 |
| 代理机构： | 北京中恒高博知识产权代理有限公司 11249 | 代理人： | 姜万林 |
| 摘要： | 本发明公开了一种汽车组合仪表测试装置，包括上位机操作系统和下位机硬件电路板，所述上位机操作系统是采用VC++所编写的一套可视化窗口操作软件。所述上位机操作系统设置有Edit输入框、Button按钮、Slider滑块和硬件串口；所述下位机硬件电路板设置有MCU串口、双继电器控制电阻箱、程控恒压源、车速和转速PWM输出模块、电压和电流采样电路、两块3位七段共阳数码和信号线束槽；本发明提供的一种汽车组合仪表测试装置，能够真实模拟汽车车内的复杂信号输出环境，给研发设计人员合理地设计开发汽车组合仪表程序带来重要的参考价值。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a test device of a combined instrument of an automobile. The device comprises an upper computer operating system and a lower computer hardware circuit board, wherein the upper computer operating system is visible window operating software programmed through VC++. The upper computer operating system is provided with an Edit input box, a Button, a Slider and a hardware serial port; the lower computer hardware circuit board is provided with an MCU serial port, a double-relay control resistor box, a program-control constant voltage source, an automobile speed and rotation speed PWM output module, a voltage and current sampling circuit, two three-bit and seven-segment Nixie tubes with positive electrodes connected together and a signal harness groove. The test device of the combined instrument of the automobile can truly simulate a complex signal output environment in the automobile and provide important reference value for development and design personnel to reasonably design and develop programs of the combined instrument of the automobile. | ||
1.一种汽车组合仪表测试装置，包括上位机操作系统和下位机硬件电路板，其特征在于：所述上位机操作系统是采用VC++所编写的一套可视化窗口操作软件。
2.根据权利要求1所述的一种汽车组合仪表测试装置，其特征在于，所述上位机操作系统设置有Edit输入框、Button按钮、Slider滑块和硬件串口； 所述Edit输入框，用于改变燃油和水温的电阻值输出；改变电阻阻值随机动态范围，真实模拟汽车由于行驶晃动、停车加油和临时停车环境下的燃油和水温的变化；改变组合仪表的速比，模拟不同车型的速比值； 所述Button按钮，用于改变报警灯信号的开启/关闭；改变引擎的开启/关闭；改变仪表照明的开启/关闭；实现组合仪表里程计数清零；实现组合仪表指针调零； 所述Slider滑块，用于改变车速、转速对应的PWM输出频率，模拟汽车的车速、转速信号快速突变情况，验证组合仪表突发事件的分析和处理能力；改变输出到组合仪表的电压值，模拟汽车蓄电池电源的不稳定性对组合仪表产生的影响； 所述硬件串口，用于与测试平台印制电路板进行全双工通信，该通信使用标准波特率9600、数据长度为8bit、1个停止位、无校验位。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽车组合仪表测试装置，其特征在于，所述下位机硬件电路板设置有MCU串口、双继电器控制电阻箱、程控恒压源、车速和转速PWM输出模块、电压和电流采样电路、两块3位七段共阳数码和信号线束槽； 所述MCU串口经电平转换之后与PC机进行全双工通信，使用标准波特率9600,数据长度为8bit，1个停止位，无校验位； 所述双继电器控制电阻箱，其由继电器与若干贴片电阻构成，并根据所述MCU串口接收到的相应数据控制继电器的启停改变阻值输出； 所述程控恒压源，其由稳压电源模块、DAC芯片以及运放芯片构成的调节电路构成，并根据MCU串口接收到的相应数据控制DAC芯片的输出改变输出到组合仪表上的电压； 所述车速和转速PWM输出模块，由MCU多路PWM通道完成输出，频率大小取决于MCU串口对应的数据； 所述电压和电流采样电路，其由采样电阻和MCU的多路ADC通道构成，用于检测输出到组合仪表上的电压和电流； 所述三位七段共阳数码，其用于显示输出到组合仪表的电压和电流信息，最低分辨率为0.01V和0.01mA； 所述信号线束槽，其信号包括报警灯信号、车速转速PWM信号、燃油水温电阻信号、引擎输入信号、照明输入信号、电源信号。
1.一种汽车组合仪表测试装置，包括上位机操作系统和下位机硬件电路板，其特征在于：所述上位机操作系统是采用VC++所编写的一套可视化窗口操作软件。
2.根据权利要求1所述的一种汽车组合仪表测试装置，其特征在于，所述上位机操作系统设置有Edit输入框、Button按钮、Slider滑块和硬件串口； 所述Edit输入框，用于改变燃油和水温的电阻值输出；改变电阻阻值随机动态范围，真实模拟汽车由于行驶晃动、停车加油和临时停车环境下的燃油和水温的变化；改变组合仪表的速比，模拟不同车型的速比值； 所述Button按钮，用于改变报警灯信号的开启/关闭；改变引擎的开启/关闭；改变仪表照明的开启/关闭；实现组合仪表里程计数清零；实现组合仪表指针调零； 所述Slider滑块，用于改变车速、转速对应的PWM输出频率，模拟汽车的车速、转速信号快速突变情况，验证组合仪表突发事件的分析和处理能力；改变输出到组合仪表的电压值，模拟汽车蓄电池电源的不稳定性对组合仪表产生的影响； 所述硬件串口，用于与测试平台印制电路板进行全双工通信，该通信使用标准波特率9600、数据长度为8bit、1个停止位、无校验位。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽车组合仪表测试装置，其特征在于，所述下位机硬件电路板设置有MCU串口、双继电器控制电阻箱、程控恒压源、车速和转速PWM输出模块、电压和电流采样电路、两块3位七段共阳数码和信号线束槽； 所述MCU串口经电平转换之后与PC机进行全双工通信，使用标准波特率9600,数据长度为8bit，1个停止位，无校验位； 所述双继电器控制电阻箱，其由继电器与若干贴片电阻构成，并根据所述MCU串口接收到的相应数据控制继电器的启停改变阻值输出； 所述程控恒压源，其由稳压电源模块、DAC芯片以及运放芯片构成的调节电路构成，并根据MCU串口接收到的相应数据控制DAC芯片的输出改变输出到组合仪表上的电压； 所述车速和转速PWM输出模块，由MCU多路PWM通道完成输出，频率大小取决于MCU串口对应的数据； 所述电压和电流采样电路，其由采样电阻和MCU的多路ADC通道构成，用于检测输出到组合仪表上的电压和电流； 所述三位七段共阳数码，其用于显示输出到组合仪表的电压和电流信息，最低分辨率为0.01V和0.01mA； 所述信号线束槽，其信号包括报警灯信号、车速转速PWM信号、燃油水温电阻信号、引擎输入信号、照明输入信号、电源信号。
翻译：技术领域
本发明涉及一种汽车组合仪表测试装置，尤其是一种汽车组合仪表高拟真度的测试装置。
背景技术
汽车组合仪表测试装置是一种辅助研发人员在汽车组合仪表在设计研发过程中，对组合仪表的功能和性能进行测试的装置。汽车组合仪表测试装置输出电阻、PWM（脉宽调制波）、报警灯等各种特征的信号到被测试组合仪表上，研发人员通过观察被测试组合仪表的表现现象来验证自己的设计是否合理或存在某种设计缺陷。
传统汽车组合仪表测试装置，往往输出功能单一，过于理想化，与真实汽车车内的复杂信号环境相差甚远，这往往造成设计研发人员在设计汽车组合仪表程序时，疏忽了对突发信号、复合信号的分析以及处理。这不仅导致了汽车组合仪表产品研发周期过长，很多问题要经过多次的真实车试才浮出水面，消耗了大量的人力物力财力。甚至有些问题永沉水底，无法显现，给产品的稳定性埋下了不可预期的隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种能够真实模拟汽车车内的复杂信号输出环境的汽车组合仪表测试装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种汽车组合仪表测试装置，包括上位机操作系统和下位机硬件电路板，所述上位机操作系统是采用VC++所编写的一套可视化窗口操作软件。
进一步地，所述上位机操作系统设置有Edit输入框、Button按钮、Slider滑块和硬件串口；
所述Edit输入框，用于改变燃油和水温的电阻值输出；改变电阻阻值随机动态范围，真实模拟汽车由于行驶晃动、停车加油和临时停车环境下的燃油和水温的变化；改变组合仪表的速比，模拟不同车型的速比值；
所述Button按钮，用于改变报警灯信号的开启/关闭；改变引擎的开启/关闭；改变仪表照明的开启/关闭；实现组合仪表里程计数清零；实现组合仪表指针调零；
所述Slider滑块，用于改变车速、转速对应的PWM输出频率，模拟汽车的车速、转速信号快速突变情况，验证组合仪表突发事件的分析和处理能力；改变输出到组合仪表的电压值，模拟汽车蓄电池电源的不稳定性对组合仪表产生的影响；
所述硬件串口，用于与测试平台印制电路板进行全双工通信，该通信使用标准波特率9600、数据长度为8bit、1个停止位、无校验位。
进一步地，所述下位机硬件电路板设置有MCU串口、双继电器控制电阻箱、程控恒压源、车速和转速PWM输出模块、电压和电流采样电路、两块3位七段共阳数码和信号线束槽；
所述双继电器控制电阻箱，其由继电器与若干贴片电阻构成，并根据所述MCU串口接收到的相应数据控制继电器的启停改变阻值输出；
所述程控恒压源，其由稳压电源模块、DAC芯片以及运放芯片构成的调节电路构成，并根据MCU串口接收到的相应数据控制DAC芯片的输出改变输出到组合仪表上的电压；
所述车速和转速PWM输出模块，由MCU多路PWM通道完成输出，频率大小取决于MCU串口对应的数据；
所述电压和电流采样电路，其由采样电阻和MCU的多路ADC通道构成，用于检测输出到组合仪表上的电压和电流；
所述三位七段共阳数码，其用于显示输出到组合仪表的电压和电流信息，最低分辨率为0.01V和0.01mA；
所述信号线束槽，其信号包括报警灯信号、车速转速PWM信号、燃油水温电阻信号、引擎输入信号、照明输入信号、电源信号。
在本发明中，下位机硬件电路板只负责接收上位机操作系统发送过来的指令内容和指令数据，配置硬件电路板上的各个硬件功能模块，完成信号通过信号线束发送到被测试的汽车组合仪表上；上位机操作系统则负责由测试人员在上位机操作系统上进行所有的信号输出操作，所有的信号输出数据将由串口连接线传送到下位机硬件电路板的MCU上。由于PC机电脑强大的数据运算和处理能力，所以其指令的内容和数据可以高拟真度地模拟汽车车内复杂多变的信号特征，达到汽车组合仪表测试装置可以高拟真辅助测试的目的。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明所有的操作都是在PC上位机软件进行，操作简单快捷、输出信号逼近真实环境，组合仪表设计开发人员可以按照既定的测试流程逐步测试组合仪表，并将测试结果记录下来，对自己的程序不合理的地方加以改进，对汽车组合仪表的设计有十分重大的意义。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的原理结构框图；
图2是上位机操作系统的结构示意图；
图3是下位机硬件电路板的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1至图3所示，本发明一种汽车组合仪表测试装置，包括上位机操作系统1和下位机硬件电路板2，所述上位机操作系统1是采用VC++所编写的一套可视化窗口操作软件。
所述上位机操作系统1设置有Edit输入框、Button按钮、Slider滑块和硬件串口；
所述Edit输入框，用于改变燃油和水温的电阻值输出；改变电阻阻值随机动态范围，真实模拟汽车由于行驶晃动、停车加油和临时停车环境下的燃油和水温的变化；改变组合仪表的速比，模拟不同车型的速比值；
所述Button按钮，用于改变报警灯信号的开启/关闭；改变引擎的开启/关闭；改变仪表照明的开启/关闭；实现组合仪表里程计数清零；实现组合仪表指针调零；
所述Slider滑块，用于改变车速、转速对应的PWM输出频率，模拟汽车的车速、转速信号快速突变情况，验证组合仪表突发事件的分析和处理能力；改变输出到组合仪表的电压值，模拟汽车蓄电池电源的不稳定性对组合仪表产生的影响；
所述下位机硬件电路板2设置有MCU串口、双继电器控制电阻箱、程控恒压源、车速和转速PWM输出模块、电压和电流采样电路、两块3位七段共阳数码和信号线束槽；
所述MCU串口经max232电平转换之后与PC机进行全双工通信，该通信使用标准波特率9600、数据长度为8bit、1个停止位、无校验位；
所述双继电器控制电阻箱，其由欧姆龙继电器与村田0603多种阻值规格的贴片电阻构成，并根据所述MCU串口接收到的相应数据控制继电器的启停改变阻值输出；
所述程控恒压源，其由稳压电源模块、DAC芯片以及运放芯片构成的调节电路构成，并根据MCU串口接收到的相应数据控制DAC芯片的输出改变输出到组合仪表上的电压；
所述车速和转速PWM输出模块，由MCU多路PWM通道完成输出，频率大小取决于MCU串口对应的数据；
所述电压和电流采样电路，其由采样电阻和MCU的多路ADC通道构成，用于检测输出到组合仪表上的电压和电流；
所述三位七段共阳数码，其用于显示输出到组合仪表的电压和电流信息，最低分辨率为0.01V和0.01mA；
所述信号线束槽，其信号包括报警灯信号、车速转速PWM信号、燃油水温电阻信号、引擎输入信号、照明输入信号、电源信号。
本发明在使用时，操作人员可以根据测试需要手动更改汽车组合仪表测试装置上位机操作系统中的各项数据，当完成既定计划的测试之后，测试人员可以点击软件右下角的自动测试按钮，实现真实环境的模拟测试。软件将自动根据行车过程中的信号情况，逼真地输出模拟信号，如燃油信号在一个范围内动态变化，车速和转速信号经常发生快速突变，信号报警灯随机输出等。
汽车组合仪表测试装置上位机操作系统的所有数据的更新都会通过串口实时地将数据传输到测试平台印制电路板中。
下位机硬件电路板中的MCU实时监测串口数据，并会将监测到的数据与当前数据进行比较。一旦发现某项数据被更新，MCU将会立即更新当前硬件配置。下位机硬件电路板的输出通过信号线束将信号传送到被测试的汽车组合仪表上。测试人员即可通过观察被测组合仪表的表现，并将结果记录在案，以备开发人员进行程序设计参考，达到测试目的。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
