專利名稱：汽車檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括電子技術(shù)、計算機(jī)軟件技術(shù)、汽車檢測技術(shù)等，具體涉及一種汽車檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
汽車檢測技術(shù)是九十年代以來發(fā)展較決的高新技術(shù)，現(xiàn)在它已廣泛地應(yīng)用于汽車綜合性能檢測、汽車安全性能檢測、汽車環(huán)保性能檢測、汽車故障檢測等領(lǐng)域，使傳統(tǒng)的汽車檢測發(fā)生了革命性的變化。汽車檢測技術(shù)是伴隨著汽車技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。在汽車發(fā)展的早期，人們主要是通過有經(jīng)驗的維修人員發(fā)現(xiàn)汽車的故障并做出有針對性的修理。即過去人們常講的“望(眼看)”、“聞(耳聽)”、“切(手摸)”方式。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，汽牟檢測技術(shù)也隨之進(jìn)入了計算機(jī)時代，全自動汽車檢測技術(shù)逐漸取代了人工或半自動檢測方式，使汽車檢測行業(yè)有了長足的發(fā)展。
隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的迅速發(fā)展，嵌入式微處理器的應(yīng)用日益廣泛，無處不在，從波音飛機(jī)到移動電話，都有嵌入式微處理器的存在。在嵌入式微處理器的應(yīng)用開發(fā)中，嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)〔簡稱RTOS〕是核心軟件，就像我們?nèi)粘Ｋ糜嬎銠C(jī)的桌面系統(tǒng)中，微軟公司的Windows一樣重要。RTOS已經(jīng)在全球形成了1個產(chǎn)業(yè)，據(jù)美國EMF〔電子市場分折〕報告，1999年全球RTOS市場產(chǎn)值達(dá)3.6億美元，而相關(guān)的整個嵌入式開發(fā)工具(包括仿真器、邏輯分析儀、軟件編譯器和調(diào)試器)則高達(dá)9億美元。近兩年，國內(nèi)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的呼聲漸高，特別是隨著手持PC、網(wǎng)絡(luò)電視的出現(xiàn)以及消費(fèi)電子設(shè)備智能化趨勢的加強(qiáng)，嵌入式操作系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展。香港處于較高的應(yīng)用水平，臺灣應(yīng)用水平也較好，內(nèi)地仍處于起步階段，應(yīng)用水平較低，但具有跨越式發(fā)展的趨勢。其發(fā)展前景仍很樂觀。目前，嵌入式系統(tǒng)主要用于工業(yè)自動化、網(wǎng)絡(luò)通信、航空航天、醫(yī)療儀器、自動收款機(jī)、核監(jiān)控設(shè)備以及消費(fèi)類電于產(chǎn)品等領(lǐng)域。早在幾年前，國內(nèi)就已經(jīng)開始引進(jìn)以嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)為核心的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。隨著半導(dǎo)體集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，新型的嵌入式微處理器層出不窮，為用戶的選擇提供了廣闊的空間。
傳統(tǒng)的汽車檢測系統(tǒng)原理如圖1。從圖1可以看出，各檢測設(shè)備通過標(biāo)準(zhǔn)RS232或RS485與工位機(jī)聯(lián)接，也就是說，檢測設(shè)備和工位機(jī)之間進(jìn)行串行通信，工位機(jī)通過固定的串口號(如COM1或COM2等)與設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。對于提供標(biāo)準(zhǔn)串口的檢測設(shè)備，可直接通過工位機(jī)端自帶串口或通過擴(kuò)展卡〔如1-4，1-8等〕將信號接入計算機(jī)；而對于非標(biāo)準(zhǔn)信號(如傳感器信號)就不能這樣做，首先需要對信號進(jìn)行前置放大，將非標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號，然后經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過RS485到RS232通訊口轉(zhuǎn)換，從而將信號輸入計算機(jī)；對于DI/DO信號，做法是在工位機(jī)外部搭接硬件電路或直接在工位機(jī)內(nèi)插接標(biāo)準(zhǔn)的板卡進(jìn)行信號處理。這種系統(tǒng)的特點(diǎn)是任務(wù)是通過外部中斷調(diào)度執(zhí)行的，系統(tǒng)必須通過工位機(jī)才能與外網(wǎng)連通，需要的輔助設(shè)備較多，由于聯(lián)網(wǎng)廠家的不同，有些輔助設(shè)備是廠家自行搭建的(例如，數(shù)模轉(zhuǎn)換電路等)，使整個檢測行業(yè)的硬件聯(lián)網(wǎng)非常的不規(guī)范，這給檢測站的系統(tǒng)維護(hù)、系統(tǒng)升級帶來很大的不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是設(shè)計出一套同時支持標(biāo)準(zhǔn)串口、并口及以太網(wǎng)接口通訊的系統(tǒng)，改變以往汽車檢測系統(tǒng)僅能通過串口、并口聯(lián)網(wǎng)的狀況。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種汽車檢測系統(tǒng)，是集設(shè)備控制、設(shè)備標(biāo)定、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理為一體?？刂颇K支持這兩種通訊方式。一是基于串口的RS-232通訊，一是基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通訊。系統(tǒng)可處在兩種工作狀態(tài)，聯(lián)網(wǎng)工作狀態(tài)時，接收計算機(jī)命令，控制檢測設(shè)備的運(yùn)行，并將采集的數(shù)據(jù)上傳給計算機(jī)；當(dāng)系統(tǒng)處在單機(jī)(脫離工位機(jī))工作狀態(tài)時，獨(dú)立控制設(shè)備的運(yùn)行。
本發(fā)明其系統(tǒng)組成包括，一個HUB集線器，是檢測系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)樞紐；一個作為數(shù)據(jù)管理中心的服務(wù)器，完成檢測中車輛登錄、檢測結(jié)果評價、打印、信息查詢、統(tǒng)計等；至少一個或一個以上工位機(jī)、RS232/RS485與檢測設(shè)備組成的串并行通訊的控制檢測單元，其特征在于其系統(tǒng)組成還包括至少一個或一個以上的支持串并口通訊和以太網(wǎng)口通訊的控制檢測單元，其組成包括嵌入式模塊和檢測設(shè)備，嵌入式模塊是一個控制器，支持μC/OS-II實(shí)時操作系統(tǒng)，支持串口、并口，以太網(wǎng)口通訊可與系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，接收計算機(jī)命令，控制檢測設(shè)備，系統(tǒng)在單機(jī)狀態(tài)時，獨(dú)立控制檢測設(shè)備。
所述的嵌入式模塊采用Rabbit2000嵌入式微處理器、模塊分為電源板、CPU板、譯碼電路、RS-485接口電路、鍵盤和LCD擴(kuò)展接口，看門狗電路和ISA接口電路、編成口電路、Modem和I/O板。


圖1為傳統(tǒng)的汽車檢測系統(tǒng)原理圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的聯(lián)網(wǎng)原理圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例的嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所采用的各項技術(shù)涉及到很多方面的知識.例如TCP/IP，單片機(jī)等；對這些理論進(jìn)行研究，主要的目的是能夠有效實(shí)現(xiàn)這種基于嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)品，同時便于在設(shè)計階段就能夠發(fā)現(xiàn)一些問題，修改設(shè)計方案使結(jié)構(gòu)的設(shè)計更加趨于合理。所以，在汽車檢測系統(tǒng)的開發(fā)過程中采用理論研究和實(shí)際應(yīng)用并重的技術(shù)路線，在理論研究的基礎(chǔ)上，注重實(shí)際應(yīng)用，使理論研究汽實(shí)際應(yīng)用互為補(bǔ)充，相互促進(jìn)，不斷提高該檢測系統(tǒng)的應(yīng)用水平。圖2顯示了應(yīng)用本發(fā)明后汽車檢測系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)原理圖，下面針對該圖進(jìn)行詳細(xì)的說明。
圖2中，“HUB”是集線器，是工位機(jī)、服務(wù)器、嵌入式模塊的聯(lián)網(wǎng)樞紐?！胺?wù)器”是數(shù)據(jù)管理中心。車輛登錄、檢測結(jié)果評價、打印報告單、車輛信息查詢、統(tǒng)計都由該中心完成。“工位機(jī)”是控制中心。當(dāng)系統(tǒng)處在聯(lián)網(wǎng)工作狀態(tài)時，工位機(jī)向嵌入式模塊或檢測設(shè)備發(fā)出檢測指令，并接收模塊或設(shè)備返回的檢測數(shù)據(jù)，同時將該數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器，并在本工位所有的項目檢測完畢后，將工位機(jī)設(shè)定為“等待檢測命令”狀態(tài)。嵌入式模塊，如圖3是控制器，支持μC/OS-II實(shí)時操作系統(tǒng)，支持串口、并口、以太網(wǎng)口通訊。當(dāng)系統(tǒng)處在聯(lián)網(wǎng)工作狀態(tài)時，接收計算機(jī)的命令，控制檢測設(shè)備的運(yùn)行，并將采集的數(shù)據(jù)上傳給計算機(jī)；當(dāng)系統(tǒng)處在單機(jī)〔脫離工位機(jī)〕工作狀態(tài)時，獨(dú)立控制設(shè)備的運(yùn)行。該模塊接收標(biāo)準(zhǔn)串口信號，I/O模擬量或脈沖信號，輸出I/O模擬量或脈沖信號及數(shù)字信號。
圖2中，“RS232/RS485”某些支持標(biāo)準(zhǔn)串口的設(shè)備可直接與控制機(jī)連機(jī)通訊?！皺z測設(shè)備”是檢測站的硬件設(shè)施，包括速度臺、煙度計、廢氣分析儀、制動臺等檢測車輛性能的硬件設(shè)備?！按蛴C(jī)”是輸出設(shè)備。打印檢測報告單。
圖3中，嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)μC/OS-II是采用的可剝奪型實(shí)時多任務(wù)內(nèi)核。可剝奪型的實(shí)時內(nèi)核在任何時候都運(yùn)行就緒了的最高優(yōu)先級的任務(wù)。系統(tǒng)中，每個任務(wù)被賦予了不同級別的優(yōu)先級，當(dāng)μC/OS-II初始化時，最低優(yōu)先級總是被賦給空閑任務(wù)IdleTask。每一個任務(wù)都有獨(dú)立的堆?？臻g，并有一個稱為任務(wù)控制塊TCB(Task Control Block)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中第一個成員變量就是保存的任務(wù)堆棧指針。任務(wù)調(diào)度模塊首先用變量OSTCBHighRdy記錄當(dāng)前最高級就緒任務(wù)的TCB地址，然后調(diào)用OS-TASK_SW()函數(shù)來進(jìn)行任務(wù)切換。
圖3中，“數(shù)據(jù)采集輸入任務(wù)”完成采集檢測設(shè)備數(shù)據(jù)的任務(wù)；“控制輸入和輸出任務(wù)”完成DI/DO等任務(wù)；“鍵盤監(jiān)視任務(wù)”響應(yīng)控制器的鍵盤；“LCD輸出任務(wù)”實(shí)現(xiàn)入機(jī)對話；“監(jiān)視通訊口任務(wù)”實(shí)現(xiàn)與上層控制機(jī)的聯(lián)網(wǎng)功能。
本發(fā)明實(shí)施例中(1)硬件搭接根據(jù)此次設(shè)計核心部分的要求，控制模塊選用了美國Z-World公司專為面向Internet應(yīng)用而設(shè)計的嵌入式微處理器——Rabbit2000。整個模塊分成五個部分電源板，用以實(shí)現(xiàn)對整個系統(tǒng)的供電，為系統(tǒng)的模擬電路和數(shù)字電路部分提供隔離的電源；CPU板，集成了CPU最小系統(tǒng)、譯碼電路、RS-232和RS-485接口電路、鍵盤和LCD擴(kuò)展接口、看門狗電路和ISA接口電路、編程口電路；Modem，用以將來可能遇到的撥號連接情況；I/O板，包括了各種I/O數(shù)據(jù)采集和輸出控制電路。
(2)軟件的開發(fā)軟件開發(fā)包括兩部分。一部分是控制模塊軟件的開發(fā)，另一部分是上位控制軟件的升級。重點(diǎn)是第一部分，是該項目的核心。在整個系統(tǒng)的規(guī)劃中，針時汽車檢測行業(yè)所需解決的共性問題，制定詳細(xì)的開發(fā)流程和注意事項，同時為這些問題找到了很好的解決辦法。
(3)遠(yuǎn)程通訊遠(yuǎn)程通訊分兩種方式一是基于串口的RS-232通訊，一是基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通訊。以往，工位機(jī)和檢測設(shè)備之間基本都是通過RS-232進(jìn)行通訊。這種通訊方式相時于網(wǎng)絡(luò)通訊方式要復(fù)雜的多。我公司設(shè)計的控制模塊支持這兩種通訊方式。
(4)結(jié)構(gòu)模型的建立建立正確有效的結(jié)構(gòu)分析模型需要有比較好的理論基礎(chǔ)和實(shí)際設(shè)計經(jīng)驗及汽車檢測控制軟件高水平的應(yīng)用技術(shù)。在軟件開發(fā)的過程中，首先注重理論的正確運(yùn)用和建立整體結(jié)構(gòu)分析模型遇到的具體技術(shù)問題的解決，綜合應(yīng)用理論、技術(shù)、經(jīng)驗及軟件的功能，實(shí)現(xiàn)快速、正確的運(yùn)用軟件的各項技術(shù)，建立符合汽車檢測實(shí)際工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)分析模型。
(5)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計在局部改動的情況下，結(jié)構(gòu)整體性能又要發(fā)生變化，這種變化有時會影響到整體結(jié)構(gòu)的效應(yīng)。對于某些參數(shù)的控制是結(jié)構(gòu)局部改動的關(guān)鍵問題，為了使局部能夠得到修改，又不至于影響整體結(jié)構(gòu)的工作效應(yīng)，使結(jié)構(gòu)在滿足設(shè)計要求的前提下得到合理的結(jié)構(gòu)型式，這就需要應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計的理論和技術(shù)。
對這些參數(shù)進(jìn)行控制。在不破壞整體結(jié)構(gòu)工作特性的技術(shù)條件下對局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改達(dá)到設(shè)計要求；這樣能夠充分發(fā)揮材料和結(jié)構(gòu)的潛力使結(jié)構(gòu)的設(shè)計更加趨于合理。
系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)采用本發(fā)明的系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)1)合理的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，采用O/S結(jié)構(gòu)，性能穩(wěn)定，易于維護(hù)，易于升級；2)采用RTOS系統(tǒng)，極大提高了系統(tǒng)的實(shí)時性，有效提高了檢測精度；3)提供RS232、RS485、RJ45接口；4)多車同時上線檢測，最大程度提高企業(yè)效益；5)支持多軸車的檢測，提高檢測站的利用效率，增加檢測站的效益；6)各工位既可獨(dú)立工作也可聯(lián)網(wǎng)檢測，滿足用戶的不同需求；7)自動故障診斷，報警功能，方便用戶的使用，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性；8)檢測項目任意選擇，自動打印，降低不必要的項目檢測的浪費(fèi)；9)全面的數(shù)據(jù)管理。例如，統(tǒng)計、查詢、修改等；10)完善的環(huán)境設(shè)置。例如，車型、轄區(qū)、發(fā)動機(jī)功率、油耗等。
權(quán)利要求
1.一種汽車檢測系統(tǒng)，其系統(tǒng)組成包括，一個集線器，是檢測系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)樞紐；一臺作為數(shù)據(jù)管理中心的服務(wù)器，完成檢測中車輛登錄、檢測結(jié)果評價、打印、信息查詢、統(tǒng)計等；至少一個或一個以上由計算機(jī)、RS232/RS485與檢測設(shè)備組成的串并行通訊的控制檢測單元，其特征在于其系統(tǒng)組成還包括至少一個或一個以上的支持串并口通訊和以太網(wǎng)口通訊的控制檢測單元，其組成包括嵌入式模塊和檢測設(shè)備，嵌入式模塊是一個控制器，支持μC/OS-II實(shí)時操作系統(tǒng)，支持串口、并口，以太網(wǎng)口通訊可與系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，接收計算機(jī)命令，控制檢測設(shè)備，系統(tǒng)在單機(jī)狀態(tài)時，獨(dú)立控制檢測設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的嵌入式模塊采用Rabbit2000嵌入式微處理器，模塊分為電源板、CPU板、譯碼電路、RS-485接口電路、鍵盤和LCD擴(kuò)展接口，看門狗電路和ISA接口電路、編成口電路、Modem和I/O板。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于嵌入式技術(shù)的汽車檢測系統(tǒng)。是集設(shè)備控制、設(shè)備標(biāo)定、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理為一體的綜合系統(tǒng)?？刂颇K支持RS232/RS485或以太網(wǎng)兩種通訊方式。系統(tǒng)可處在兩種工作狀態(tài)，聯(lián)網(wǎng)工作狀態(tài)時，接收計算機(jī)的命令，嵌入式控制模塊控制檢測設(shè)備的運(yùn)行，并將采集的數(shù)據(jù)上傳給計算機(jī)；當(dāng)系統(tǒng)處在單機(jī)(脫離工位機(jī))工作狀態(tài)時，嵌入式控制器獨(dú)立控制設(shè)備的運(yùn)行。本發(fā)明其系統(tǒng)組成包括，一個HUB集線器，一臺作為數(shù)據(jù)管理中心的服務(wù)器，完成檢測中車輛登錄、檢測結(jié)果評價、打印、信息查詢、統(tǒng)計等；至少一個或一個以上由工位機(jī)、RS232/RS485與檢測設(shè)備組成的串并行通訊的控制檢測單元，其特征在于其系統(tǒng)組成還包括至少一個或一個以上的支持串并口通訊和以太網(wǎng)口通訊的控制檢測單元，其組成包括嵌入式模塊和檢測設(shè)備。
文檔編號G01M17/007GK101025386SQ20061002396
公開日2007年8月29日 申請日期2006年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月17日
發(fā)明者蔣妙范 申請人:上海通運(yùn)汽車科技有限公司