一种模拟汽车与工程机械车ECU信号的手持式修理装置的制作方法

本实用新型属于汽车检修设备领域，具体为一种模拟汽车与工程机械车ECU信号的手持式修理装置。

背景技术：

随着汽车行业的发展,汽车电子在汽车中的作用越来越重要。尤其是汽车ECU(电子控制单元)是汽车发动机核心控制硬件系统，协调汽车各部分工作，如同汽车的"大脑"，在汽车安全稳定行驶及汽车的舒适性方面具有极其重要的作用。现阶段,国内外越来越多的厂商和高校在汽车ECU研发上投入大量的资源，希望能够研制出高性能汽车ECU，促进国内汽车产业的发展。不同类型的汽车所使用的汽车ECU有着自己的特点，但具有一定的共性，差别主要体现在功能的侧重点不同。由于ECU涉及微型计算机领域，当汽车或者机械工程车发生故障时，往往要对汽车或者机械工程车进行排故，通常故障发生在ECU或者常规部件两者，而ECU为集成电路板，元器件多而微小，往往不易检修，而常规部件又得依靠ECU才能够进行工作，由于ECU的控制复杂，故工人一般难以进行排查。而且，汽车与工程机械车ECU一般内置在车身内部，一旦发生故障将不方便拆装，很难快速判定是ECU内部器件故障还是汽车油泵调速器和工程机械车两相步进电机故障，严重影响维修的工作效率，因此有必要开发一种方便修理人员维修与调试的ECU信号模拟装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种模拟汽车与工程机械车ECU信号的手持式修理装置，该装置可以直接对油泵调速器和两相步进电机进行测试，从而判定故障是ECU内部器件故障还是汽车油泵调速器和工程机械车两相步进电机故障；同时，该装置可以产生曲轴转速模拟信号给ECU作为输入代替实际曲轴齿轮信号，方便修理人员对ECU进行维修与调试，从而提高维修工人的工作效率。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种模拟汽车与工程机械车ECU信号的手持式修理装置，包括单片机、电源系统、显示模块、输入模块、转换电路；所述单片机通过转换电路分别与油泵调速器接口、两相步进电机接口、曲轴转速模拟接口电性连接，所述转换电路包括油泵调速驱动电路、两相步进电机驱动电路和曲轴转速模拟电路；所述电源系统分别与单片机、转换电路电性连接；所述单片机分别与输入模块、显示模块电性连接；所述曲轴转速模拟电路中单片机的输出端P2.4、P2.5分别通过两条相同的曲轴转速模拟放大电路与曲轴转速模拟接口CON3电连接，所述曲轴转速模拟放大电路为P2.4通过电阻R20与三极管Q3的基级连接，三极管Q3的发射级接地；三极管Q3的集电级通过电阻R19与+12V电源连接，同时与有极性电容C7的负极连接，有极性电容C7的正极与曲轴转速模拟接口CON3电连接。

进一步的，所述油泵调速驱动电路为单片机的输出端P1.3通过电阻R11与三极管Q2的基极连接，同时通过电阻R12接地，三极管Q2的发射极接地；三极管Q2的集电极通过电阻R8与三极管Q1的基极连接，同时通过电阻R6与+12V电源连接；三极管Q1的发射极与+12V电源连接，其集电极通过电阻R10与场效应管N3的栅极连接，同时通过电阻R13接地；场效应管N3的源极接地，其漏极与油泵调速器接口CON1其中一针脚连接，同时连接二极管D5的负极和二极管D4的正极，二极管D5的正极通过电阻R4与+5V电源连接；二极管D4的负极与油泵调速器接口CON1其中一针脚连接，同时与电源系统输入的正极连接。

一种模拟汽车与工程机械车ECU信号的手持式修理装置，还包括扩展信号接口，其特征在于，所述扩展信号接口通过转换电路与单片机电性连接。

进一步的，所述单片机为STC12C5A60S2芯片。

进一步的，所述显示屏为LCD12864液晶显示模块。

进一步的，所述场效应管N3为75N15场效应管，所述二极管D4、D5为HER504高效整流二极管。

本实用新型的有益效果：

1、该装置可以直接对油泵调速器和两相步进电机进行测试，从而判定故障是ECU内部器件故障还是汽车油泵调速器和工程机械车两相步进电机故障；

2、该装置可以产生曲轴齿轮模拟信号给ECU作为输入代替实际曲轴齿轮信号，可以方便修理人员维修与调试，从而大大提高汽车维修工人的工作效率；

3、该设备功能强，体积小，接线简单，可以大大提高维修工人对于油泵调速器和工程机械车两相步进电机排故的效率；

4、采用微机控制器为STC12C5A60S2单片机，电路集成度高，控制稳定，精度高；

5、设备还具有扩展接口，方便后期升级所用。

附图说明

图1为本实用新型系统框架示意图。

图2为本实用新型程序流程图。

图3为本实用新型单片机电路接线图。

图4为本实用新型电源系统电路图。

图5为本实用新型油泵调速器驱动电路图。

图6为本实用新型曲轴转速模拟信号发生电路图。

图7为本实用新型两相步进电机驱动电路图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

如图1-7所示，本实用新型的具体结构为：一种模拟汽车与工程机械车ECU信号的手持式修理装置，一种模拟汽车与工程机械车ECU信号的手持式修理装置，包括单片机、电源系统、显示模块、输入模块、转换电路；所述单片机通过转换电路分别与油泵调速器接口、两相步进电机接口、曲轴转速模拟接口电性连接，所述转换电路包括油泵调速驱动电路、两相步进电机驱动电路和曲轴转速模拟电路；所述电源系统分别与单片机、转换电路电性连接；所述单片机分别与输入模块、显示模块电性连接；所述曲轴转速模拟电路中单片机的输出端P2.4、P2.5分别通过两条相同的曲轴转速模拟放大电路与曲轴转速模拟接口CON3电连接，所述曲轴转速模拟放大电路为P2.4通过电阻R20与三极管Q3的基级连接，三极管Q3的发射级接地；三极管Q3的集电级通过电阻R19与+12V电源连接，同时与有极性电容C7的负极连接，有极性电容C7的正极与曲轴转速模拟接口CON3电连接。

优选的，所述油泵调速驱动电路为单片机的输出端P1.3通过电阻R11与三极管Q2的基极连接，同时通过电阻R12接地，三极管Q2的发射极接地；三极管Q2的集电极通过电阻R8与三极管Q1的基极连接，同时通过电阻R6与+12V电源连接；三极管Q1的发射极与+12V电源连接，其集电极通过电阻R10与场效应管N3的栅极连接，同时通过电阻R13接地；场效应管N3的源极接地，其漏极与油泵调速器接口CON1其中一针脚连接，同时连接二极管D5的负极和二极管D4的正极，二极管D5的正极通过电阻R4与+5V电源连接；二极管D4的负极与油泵调速器接口CON1其中一针脚连接，同时与电源系统输入的正极连接。

一种模拟汽车与工程机械车ECU信号的手持式修理装置，还包括扩展信号接口，其特征在于，所述扩展信号接口通过转换电路与单片机电性连接。方便后期升级所用。

优选的，所述单片机为STC12C5A60S2芯片。该芯片运行速度快，功耗较低，抗干扰能力强。

优选的，所述显示屏为LCD12864液晶显示模块。该显示屏既可显示图形也可显示文字，且功耗较低，价格低廉，操作简单。

优选的，所述场效应管N3为75N15场效应管，所述二极管D4、D5为HER504高效整流二极管。

具体使用时，操作如下：

如图1所示，系统输入电压为12到28V，方便维修工人从汽车或者机械工程车上面取电，一个电瓶的电压为12V，两个串联为24V，都可以为该装置供电，输入电压经过内部降压电路产生5V电压作为STC12C5A60S2单片机的电源输入，单片机外接操作面板（按钮按键）与LCD显示屏用于用户选择不同的测试功能与参数显示，转换电路包括了油泵调速器的驱动电路、两相步进电机的驱动电路、发动机曲轴模拟信号产生电路，同时，还预留有扩展信号接口，方便后期的升级与调试用。

附图2为系统控制的流程：首先设备开机，程序进行复位，等待用户进行功能选定，程序运行用户选择的功能，运行过程中，参数通过LCD屏进行显示，同时用户也可以通过操作面板上的按键改变参数达到判定被测试装置的好坏。当测试完成后，用户通过按键选择是否结束，如果没有结束用户可以返回主菜单再进行功能选择测试，选择结束则系统结束。

附图3中单片机用于控制和执行用户的各项测试任务。

附图4中的电源系统采用汽车上的电瓶电源，CON6端输入，从而提供+5V、+12V输出电压。

附图5中的P1.3用于发生油泵调速器的测试信号，经调理后从CON1输出给油泵，观察油泵是否运转，当改变输入信号脉宽时，观察油泵是否正常运行，从而判定油泵是否正常。

附图6中的P2.4、P2.5用于发生曲轴转速模拟信号，经调理后从CON3输出给ECU，从而代替实际曲轴齿轮信号，判定ECU是否正常，方便修理人员维修与调试ECU，提高维修工人的工作效率。

附图7中的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3用于发生两相步进电机的测试信号，经放大调理后从CON2输出给两相步进电机，观察步进电机是否运转，当改变输入信号脉宽时，观察步进电机是否正常运行，从而判定步进电机是否正常。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。