CN203606029U - 一种汽车仪表亮度检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种汽车仪表亮度检测装置，由单片机单元、人机界面、仪表电流检测单元、仪表亮度检测单元、A/D转换单元、仪表电源控制单元、上位机组成。人机界面采用液晶触摸屏，通过RS485总线与单片机单元连接，用于所述装置的控制参数设定和检测结果显示；仪表电流检测单元和仪表亮度检测单元的检测结果输出端连接至A/D转换单元的多路模拟信号输入端；A/D转换单元通过SPI总线与单片机单元进行通信；仪表电源控制单元由单片机单元的16路输出控制接口控制。本实用新型使用自动检测方式替代人工，对汽车仪表的亮度和供电电流进行在线检测，自动化程度高，检测速度快，适用于企业的大规模生产流水作业。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自动检测装置，尤其是一种汽车仪表亮度和供电电流自动检测装置。
背景技术
汽车仪表由仪表灯照明，在生产过程中，通过人工经验检测亮度来判断仪表灯是否正常，往往会产生较大偏差，同时，劳动生产率低，也不便于生产管理。
发明内容
本实用新型的目的旨在提供一种能够替代人工，对汽车仪表的亮度和供电电流进行在线检测的装置。
本实用新型采取的技术方案是：一种汽车仪表亮度检测装置，由单片机单元、人机界面、仪表电流检测单元、仪表亮度检测单元、A/D转换单元、仪表电源控制单元、上位机组成；单片机单元是所述装置的控制核心；人机界面是液晶触摸屏，通过RS485总线与单片机单元连接，用于所述装置的控制参数设定和检测结果显示；仪表电流检测单元和仪表亮度检测单元的检测结果输出端连接至A/D转换单元的多路模拟信号输入端；A/D转换单元通过SPI总线与单片机单元进行通信；仪表电源控制单元由单片机单元的16路输出控制接口控制。
所述单片机单元包括单片机和RS485总线收发器，单片机型号为STC12C5A60S2。RS485总线收发器的接收信号输出端连接至单片机的串行通信接收端，RS485总线收发器的输出驱动器输入端连接至单片机的串行通信发送端，RS485总线收发器的接收信号控制端和输出信号控制端并联后，连接至单片机的接收/发送控制端；单片机单元的接口还包括直接从单片机连接出的16路输出控制接口、SPI接口和片选控制输出端。
所述人机界面包括有RS485通信接口和RS232通信接口，人机界面的RS485通信接口与单片机单元的RS485总线收发器相连接，人机界面的RS232通信接口与上位机的RS232通信接口相连接。人机界面为步科ET070液晶触摸屏。
所述A/D转换单元由3片12位串行模数转换器TLC2543组成，包括有32路输入组成的多路模拟信号输入端；3片TLC2543的SPI接口并联后，连接至单片机单元的SPI接口；3片TLC2543的片选控制输入端分别连接至单片机单元的片选控制输出端。
所述仪表电源控制单元包括16个结构相同的仪表电源控制电路，每一个仪表电源控制电路都由限流电阻、驱动三极管、继电器、续流二极管组成，其中，驱动三极管的基极经限流电阻连接至单片机单元的16路输出控制接口中的接口端子之一，驱动三极管的集电极经继电器的线圈连接至+12V电源，续流二极管并联在继电器的线圈两端，继电器的常开开关一端连接至+12V电源，另外一端为16路仪表其中1路仪表的可控电源，连接至相应的仪表电源端。
所述仪表电流检测单元包括16个结构相同的仪表电流检测电路，每一个仪表电流检测电路由仪表电源线和霍尔电流传感器组成，霍尔电流传感器的输出信号连接至A/D转换单元中多路模拟信号输入端的输入端子之一。
所述仪表亮度检测单元包括16个结构相同的仪表亮度检测电路，每一个仪表亮度检测电路由光敏传感器和负载电阻组成，光敏传感器为可见光照度传感器On9658。光敏传感器与负载电阻串联后由电源供电，负载电阻上的电压连接至A/D转换单元中多路模拟信号输入端的输入端子之一。
本实用新型的有益效果是，使用液晶触摸屏进行进行人机交互，直观方便；自动检测替代人工检测，准确度高；自动化程度高，检测速度快，适用于大规模生产流水作业。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
图2为本实用新型的单片机单元接口配置图。
图3为本实用新型的A/D转换单元电路原理图。
图4为本实用新型的仪表电源控制单元中1#仪表电源控制电路图。
图5为本实用新型的仪表电流检测单元中1#仪表电流检测电路图。
图6为本实用新型的仪表亮度检测单元中1#仪表亮度检测电路图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
参照图1，本实用新型所述汽车仪表亮度检测装置由单片机单元100、人机界面200、仪表电流检测单元300、仪表亮度检测单元400、A/D转换单元500、仪表电源控制单元600、上位机700组成。单片机单元100是所述装置的控制核心；人机界面200是液晶触摸屏，通过RS485总线与单片机单元100连接，用于所述装置的控制参数设定和检测结果显示；仪表电流检测单元300和仪表亮度检测单元400的检测结果输出端连接至A/D转换单元500的多路模拟信号输入端；A/D转换单元500通过SPI总线与单片机单元100进行通信；仪表电源控制单元600由单片机单元100的16路输出控制接口OUT2控制。
图2为单片机单元100的接口配置图，单片机101选择宏晶公司的STC12C5A60S2，RS485总线收发器102型号为MAX485。所述装置有16路仪表检测通道，可以控制实现同时检测，或者是部分检测。单片机单元100的16路输出控制接口OUT2 由单片机101的P0口和P2口承担，P0.0～P0.7、P2.0～P2.7分别对应OUT2-1～OUT2-16。单片机101的P1.5、P1.6、P1.7是SPI接口的MOSI、MISO、SCLK信号， P1.0、P1.1、P1.2为片选控制输出端CS1、CS2、CS3。RS485总线收发器102的接收信号输出端RO连接至单片机101的串行通信接收端RXD、输出驱动器输入端连接至单片机101的串行通信发送端TXD，RS485总线收发器102的接收信号控制端RE和输出信号控制端DE并联后，连接至单片机101的接收/发送控制端P1.3。人机界面200选择步科ET070。人机界面200通过RS485通信接口COM1与单片机单元100进行通信，COM1连接至单片机单元100的RS485总线收发器102；人机界面200通过RS232通信接口COM2与上位机700进行通信。上位机700为工业控制计算机，用于从人机界面200获取检测数据，进行生产管理。
图3为A/D转换单元500的电路原理图。需要检测转换的数据有16路仪表电源数据和16路亮度数据，共32路。A/D转换单元500中，共有3片12位串行模数转换器，型号为TLC2543，每片TLC2543有11路模拟信号输入，3片则可对33路模拟输入信号进行A/D转换。使用其中的32路组成多路模拟信号输入端，其中，多路模拟信号输入端AIN1有AIN1-1至AIN1-16，共16路，用于实现16路仪表电流的A/D转换；多路模拟信号输入端AIN2有AIN2-1至AIN2-16，共16路，用于实现16路仪表亮度的A/D转换。模数转换器501、模数转换器502、模数转换器503的SPI接口并联连接至单片机单元100的SPI接口；模数转换器501、模数转换器502、模数转换器503的片选控制输入端CS分别连接至单片机单元100的片选控制输出端CS1、CS2、CS3。
图4为仪表电源控制单元600中，16路仪表其中的1#仪表电源控制电路图，由限流电阻R601、驱动三极管T601、继电器KA601、续流二极管D601组成。驱动三极管T601的基极经限流电阻R601连接至单片机单元100的16路输出控制接口OUT2中的接口端子之一OUT2-1、集电极经继电器KA601的线圈连接至+12V电源；续流二极管D601并联在继电器KA601的线圈两端；继电器KA601的常开开关一端连接至+12V电源，另外一端为1#仪表的可控电源，连接至1#仪表电源端。2#至16#仪表的电源控制电路图与1#完全一致，图4中未画出。单片机101可以控制向16路仪表同时供电，实现同时检测，也可以对其中的部分仪表供电，进行部分检测。
图5为仪表电流检测单元300中，16路仪表其中的1#仪表电流检测电路图，由1#仪表电源线和霍尔电流传感器1组成，霍尔电流传感器采用±12V电源供电，输出与直流电流成正比例的0～5V直流电压。图5中，1#仪表电源线穿过霍尔电流传感器，霍尔电流传感器1的输出信号连接至多路模拟信号输入端AIN1中的输入端子之一AIN1-1。2#至16#仪表的电流检测电路图与1#完全一致，图5中未画出。
图6为仪表两端检测单元400中，16路仪表其中的1#仪表亮度检测电路图，由光敏传感器1和负载电阻R401组成。光敏传感器选择可见光照度传感器On9658，采用+5V电源供电，输出电流与光照度成正比例关系。图6中，光敏传感器与电阻R401串联后由+5V电源供电，负载电阻R401上输出与光照度成正比例关系的电压，该电压连接至多路模拟信号输入端AIN2中的输入端子之一AIN2-1。2#至16#仪表的亮度检测电路图与1#完全一致，图6中未画出。
Claims (5)
1.一种汽车仪表亮度检测装置，其特征在于：由单片机单元、人机界面、仪表电流检测单元、仪表亮度检测单元、A/D转换单元、仪表电源控制单元、上位机组成；
所述单片机单元包括单片机和RS485总线收发器；RS485总线收发器的接收信号输出端连接至单片机的串行通信接收端，RS485总线收发器的输出驱动器输入端连接至单片机的串行通信发送端，RS485总线收发器的接收信号控制端和输出信号控制端并联后，连接至单片机的接收/发送控制端；单片机单元的接口还包括直接从单片机连接出的16路输出控制接口、SPI接口和片选控制输出端；
所述人机界面包括有RS485通信接口和RS232通信接口，人机界面的RS485通信接口与单片机单元的RS485总线收发器相连接，人机界面的RS232通信接口与上位机的RS232通信接口相连接；
所述A/D转换单元由3片12位串行模数转换器TLC2543组成，包括有32路输入组成的多路模拟信号输入端；3片12位串行模数转换器TLC2543的SPI接口并联后，连接至单片机单元的SPI接口；3片12位串行模数转换器TLC2543的片选控制输入端分别连接至单片机单元的片选控制输出端；
所述仪表电源控制单元包括16个结构相同的仪表电源控制电路，每一个仪表电源控制电路都由限流电阻、驱动三极管、继电器、续流二极管组成，其中，驱动三极管的基极经限流电阻连接至单片机单元的16路输出控制接口中的接口端子之一，驱动三极管的集电极经继电器的线圈连接至+12V电源，续流二极管并联在继电器的线圈两端，继电器的常开开关一端连接至+12V电源，另外一端为16路仪表其中一路仪表的可控电源；
所述仪表电流检测单元包括16个结构相同的仪表电流检测电路，每一个仪表电流检测电路由仪表电源线和霍尔电流传感器组成，霍尔电流传感器的输出信号连接至A/D转换单元中多路模拟信号输入端的输入端子之一；
所述仪表亮度检测单元包括16个结构相同的仪表亮度检测电路，每一个仪表亮度检测电路由光敏传感器和负载电阻组成，光敏传感器与负载电阻串联后由电源供电，负载电阻上的电压连接至A/D转换单元中多路模拟信号输入端的输入端子之一。
2.如权利要求1所述的汽车仪表亮度检测装置，其特征在于：所述人机界面为步科ET070液晶触摸屏。
3.如权利要求1所述的汽车仪表亮度检测装置，其特征在于：所述单片机型号为STC12C5A60S2。
4.如权利要求1所述的汽车仪表亮度检测装置，其特征在于：所述光敏传感器为可见光照度传感器On9658。
5.如权利要求1所述的汽车仪表亮度检测装置，其特征在于：所述RS485总线收发器型号为MAX485。
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| CN105157828A (zh) * | 2015-08-17 | 2015-12-16 | 上海熙视光电科技有限公司 | 一种汽车内饰件led灯带辉度值检测*** |
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