一种便携式发动机转速信号模拟发生器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电控发动机系统辅助设备技术领域，具体是指一种便携式发动机转速信号模拟发生器。
【背景技术】
[0002]随着发动机电控系统的结构和控制策略日趋复杂，发动机的电控系统研发难度以及实验工作量大大增加，成本也大幅提高。发动机转速信号是发动机工作状态的一个重要信号，涉及到电子控制单元的方方面面，特别是发动机通过电子控制单元实现点火喷射的控制应用尤其重要。在发动机电控系统的开发过程中，常常需要对电子控制单元的软件控制算法等进行测试和验证，以尽早地发现和解决错误。给电子控制单元输入发动机模拟信号，是目前的通用且有效的方法，因此为了配合电子控制单元的软件开发，需要模拟发动机的转速信号来验证软件算法的正确性。
[0003]但是，目前现有的多种发动机转速信号模拟器，大多是体积比较大的箱子，需要通过RS232与之通信来修改转速信号参数和转速值，配置起来不够快捷方便。还有的发动机转速信号模拟器则是通过对电位计的AD采集来改变输出转速值，但是其在使用的过程中容易损坏，而且容易受到外界信号干扰。更有的发动机转速信号模拟器的功能复杂，且转速信号的模拟种类有限，不够全面，且价格昂贵。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供一种的便携式发动机转速信号模拟发生器，其结构简单、参数配置灵活。为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]一种便携式发动机转速信号模拟发生器，包括外壳和印刷电路板，所述印刷电路板嵌于所述外壳内部，在所述外壳上设有液晶显示屏、按键键盘、旋转编码器、和信号输入输出接口，在所述印刷电路板上设有控制电路；所述控制电路与所述液晶显示屏连接，以控制所述液晶显示屏的界面显示；所述控制电路与所述旋转编码器和按键键盘连接，以采集所述旋转编码器和按键键盘的信息，并生成发动机转速的模拟信号；所述信号输入输出接口与所述控制电路连接，为其提供电源的输入以及输出发动机转速模拟信号。
[0006]进一步地，所述控制电路包括单片机、与所述按键键盘连接的按键采集电路、与所述旋转编码器连接的旋转编码采集电路、信号处理电路；所述按键采集电路通过与所述单片机连接，将采集到的所述按键键盘上的信息传输给所述单片机；所述旋转编码采集电路通过与所述单片机连接，将采集到的所述旋转编码器上的信息传输给所述单片机；所述单片机根据采集到的所述旋转编码器和所述按键键盘的信息生成方波信号，并传输给所述信号处理电路；所述信号处理电路对所述方波信号进行处理，并产生发动机转速模拟信号。
[0007]进一步地，所述信号处理电路包括继电信号处理电路和两组相同的转速信号处理电路，每组转速信号处理电路均包括第一转速信号处理电路和第二转速信号处理电路；所述单片机的第一输出比较通道ECTl分别与第一组的所述第一转速信号处理电路和第二转速信号处理电路连接，所述单片机的第二输出比较通道ECT2分别与第二组的所述第一转速信号处理电路和第二转速信号处理电路连接；所述继电信号处理电路的输入端分别与所述两组转速信号处理电路连接，输出端与信号输入输出接口连接；所述继电信号处理电路的控制端通过与所述单片机连接，由所述单片机控制所述信号输入输出接口与所述每组转速信号处理电路中的第一转速信号处理电路或第二转速信号处理电路连接。
[0008]进一步地，所述第一转速信号处理电路包括运算放大器OP1、电阻R1、电阻R2、电阻R3，所述运算放大器OPl的同相输入端经电阻Rl串联后与单片机连接，反相输入端经电阻R2与第一参考电压端V_refl连接，输出端经电阻R3上拉接到工作电源VCC，输出端还与继电信号处理电路连接。
[0009]进一步地，所述第二转速信号处理电路包括运算放大器0P2、运算放大器0P3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、稳压管D1、稳压管D2 ;所述运算放大器0P2的同相输入端经电阻R4串联后与单片机连接，反相输入经电阻R5与第二参考电压端V_ref2连接，输出端经电阻R6串联接到运算放大器0P3的同相输入端，输出端还经电阻R9反馈接到反相输入端，输出端还依次串联稳压管Dl和稳压管D2后接地；所述运算放大器0P3的反相输入端经电阻R7接地，输出端经电阻R8反馈接到反相输入端，输出端还与继电信号处理电路连接。
[0010]进一步地，稳压管Dl的阳极端与稳压管D2的阳极端连接，稳压管Dl的阴极端连接在运算放大器0P2的输出端，稳压管D2的阴极端接地。
[0011]进一步地，所述继电信号处理电路包括继电器SWl和继电器SW2 ;所述继电器SWl的一端可选择性地与第一组的所述第一转速信号处理电路的输出端或第二转速信号处理电路的输出端连接，继电器SWl的另一端与所述信号输入输出接口连接，继电器SWl的控制端与所述单片机的第一输出选择通道ECTl连接；所述继电器SW2的一端可选择性地与第二组的所述第一转速信号处理电路的输出端或第二转速信号处理电路的输出端连接，继电器SW2的另一端与所述信号输入输出接口连接，继电器SW2的控制端与所述单片机的第二输出选择通道ECT2连接。
[0012]进一步地，所述信号输入输出接口为DB9接口。
[0013]进一步地，所述旋转编码采集电路包括电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16 ;所述旋转编码器的信号输出端A经电阻R13下拉接地，另还经电阻R13串联后与单片机连接；所述旋转编码器的信号输出端B经电阻R16下拉接地，另还经电阻R14串联后与单片机连接；所述旋转编码器的电源端经电阻R15串联后接到工作电源VCC。
[0014]进一步地，所述按键键盘由一组按键组成，所述按键采集电路包括电阻R10、电阻Rl1、电容Cl ;所述按键的一端接地，按键的另一端经电阻RlO上拉接到工作电源VCC，按键与电阻RlO的连接端与电阻Rll的一端连接，电阻Rll的另一端作为所述按键采集电路的输出端与所述单片机连接，按键采集电路的输出端还经电容Cl接地。
[0015]与现有技术比较，本实用新型的有益效果为:只需要根据发动机参数或者直接参考电控系统中转速相关标定变量的值，通过设置按键键盘和旋转编码器即可模拟输出调试电子控制单元所需的各种类型的发动机转速信号，而且液晶显示屏可以为设置和显示提供直观的人机交互界面。本实用新型参数配置灵活、精确实用、结构简单轻便、携带方便。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型实施例的整机硬件的简易结构示意图。
[0017]图2为本实用新型实施例的各硬件和电路结构的功能结构框图。
[0018]图3为本实用新型实施例的按键采集电路的电路原理图。
[0019]图4为本实用新型实施例的旋转编码采集电路的电路原理图。
[0020]图5为本实用新型实施例的第一转速信号处理电路输出O —+5V的方波转速模拟信号的电路原理图。
[0021]图6为本实用新型实施例的第一转速信号处理电路输出-12V —+12V的方波转速模拟信号的电路原理图。
【具体实施方式】
[0022]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0023]下面结合实施例和附图详细描述本实用新型的具体内容以及工作过程。
[0024]如图1所示，本实用新型提供的一种便携式发动机转速信号模拟发生器，包括外壳I和嵌于外壳I内部的印刷电路板(未示出)，在印刷电路板上设有控制整机工作的控制电路。在便携式发动机转速信号模拟发生器的外壳I的正面设有液晶显示屏2、旋转编码器3、按键键盘4，在外壳I的底面设置信号输入输出接口 5。
[0025]液晶显示屏2通过FFC柔性扁平软排线与控制电路连接，其作为人机交互端，由控制电路控制其界面显示。如图1所示，旋转编码器3位于整机正面的中部偏右方，其供电和信号线通过插排线与控制电路连接，由控制电路采集旋转编码器3上的信息。按键键盘4由一组16个按键41组成，其为一层覆盖在16个按键表面的有弹性的键盘膜，而按键41是集成在印刷电路板上并与控制电路连接，由控制电路采集按键键盘上的信息。信号输入输出接口 5与控制电路连接，并为整机提供电源的输入与转速模拟信号的输出。在本