基于多功能数据采集的机动车检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及车辆信息检测测试领域，特别指出一种基于多功能数据采集的机动车检测系统。包括电源模块和单片机，单片机通过网卡与上位机通信，上位机通过串口修改网卡参数；还包括通过输入输出控制模块与单片机通信的红外继电器，还包括带串口设备检测系统和不带串口设备检测系统。本实用新型的目的是提供基于多功能数据采集的机动车检测系统，基于以太网的多路数据采集平台，它不仅可以方便地将检测数据通过以太网实时地传送到车管部门，而且车管部门也可以通过以太网远程控制车辆检测。
【专利说明】基于多功能数据采集的机动车检测系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及车辆信息检测测试领域，特别指出一种基于多功能数据采集的机 动车检测系统。
【背景技术】
[0002] 随着机动车的普及，城市交通系统的负荷日益加重，现有的机动车检测系统，如由 中科院力学研宄所研制的Science-BCJ型机动车检测系统。原检测系统中的数据采集和控 制部分是基于ISA插槽（针对直接输出模拟量的检测设备，如灯光仪）和串口（针对通过 串口输出数字量的检测设备，如轴重仪）的，采用专用通信协议，使得整个检测系统存在可 扩展性差，传输距离短，抗干扰性差等弊端。
[0003] 建立高效、可靠、实时、低价的机动车检测系统是当务之急。Internet网已成为现 代社会最为重要的基础信息设施之一，应用Internet网可实现机动车检测的远程控制、参 数的网络测量及信息共享等。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是提供基于多功能数据采集的机动车检测系统，基于以太网的 多路数据采集平台，它不仅可以方便地将检测数据通过以太网实时地传送到车管部门，而 且车管部门也可以通过以太网远程控制车辆检测。
[0005] 对现有的Science-BCJ型机动车检测系统进行改造，使机动车检测提升到远程检 测的层次，极大地提高了检测水平并节省了检测时间。
[0006] 实现本实用新型目的的技术方案如下：
[0007] 基于多功能数据采集的机动车检测系统，包括电源模块和单片机，单片机通过网 卡与上位机通信，还包括通过输入输出控制模块与单片机通信的红外继电器，上位机通过 串口修改网卡参数，其特征在于，还包括带串口设备检测系统和不带串口设备检测系统，所 述的带串口设备检测系统包括与输入输出控制模块输出端连接的带串口检测设备，所述带 串口检测设备还通过多口串口卡连接串口模块，所述串口模块分别与单片机和上位机通 f目；
[0008] 针对带串口设备检测，其直接通过多口连接串口卡和串口模块将测试数据发送到 单片机，由单片机处理后发送到上位机以显示结果。
[0009] 所述的不带串口设备检测系统包括与输入输出控制模块输出端连接的不带串口 检测设备，所述不带串口检测设备的输入端通过多路模拟开关与单片机连接，输出端通过 A/D转换模块与单片机连接。
[0010] 进一步的，所述的输入输出控制模块包括光电親合器、并行输入输出接口芯片以 及七达林顿结构非门电路。输入输出控制模块用于将单片机的控制信号传递到带串口或者 不带串口检测设备，同时也接收安装在指定检测位置的红外继电器的工作状态数据，只要 机动车开到指定位置即可以自动完成该项检测，提高数据传输效率。
[0011] 进一步的，还包括与单片机连接的存储模块，所述的存储模块存储信息包括IP地 址，物理地址和网卡配置信息。
[0012] 采用上述结构后，本实用新型的有益效果是：基于以太网的多路数据采集平台，它 不仅可以方便地将检测数据通过以太网实时地传送到车管部门，而且车管部门也可以通过 以太网远程控制车辆检测。
[0013] 对现有的Science-BCJ型机动车检测系统进行改造，使机动车检测提升到远程检 测的层次，极大地提高了检测水平并节省了检测时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型的系统框架结构示意图。
[0015] 图2为本实用新型的输入输出控制模块电路图。
[0016] 图3为本实用新型的网卡芯片电路图。
[0017] 图4为本实用新型的电源模块电路图。
[0018] 图中单片机1，网卡2,上位机3,红外继电器4,带串口检测设备5,多口串口卡6， 串口模块7,不带串口检测设备8,多路模拟开关9, A/D转换模块10,并行输入输出接口芯 片11，七达林顿结构非门电路12,存储模块13,光电耦合器14。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0020] 基于多功能数据采集的机动车检测系统，包括电源模块和单片机1，单片机1通过 网卡2与上位机3通信，还包括通过输入输出控制模块与单片机1通信的红外继电器4,还 包括带串口设备检测系统和不带串口设备检测系统，所述的带串口设备检测系统包括与输 入输出控制模块输出端连接的带串口检测设备5,所述带串口检测设备5还通过多口串口 卡6连接串口模块7,所述串口模块7分别与单片机1和上位机3通信；
[0021] 所述的不带串口设备检测系统包括与输入输出控制模块输出端连接的不带串口 检测设备8,所述不带串口检测设备8的输入端通过多路模拟开关9与单片机1连接，输出 端通过A/D转换模块10与单片机1连接。
[0022] 所述的输入输出控制模块包括光电親合器14,并行输入输出接口芯片11以及七 达林顿结构非门电路12。还包括与单片机连接的存储模块13,所述的存储模块存储信息 包括IP地址，物理地址和网卡配置信息。
[0023] 具体的，所述的单片机型号为SST89E564RD微处理器，A/D转换模块型号为AD574， 并行输入输出接口芯片型号为8255A，与单片机连接的存储模块型号为EEPROM X5045,所述 的多路模拟开关型号为⑶4067。
[0024] 系统选择TLP521普通光电耦合器14,避免了检测现场高压对电路板造成损坏，并 且提高信噪比、增加了工作的可靠性。MC1413集成电路为七达林顿结构非门，具有集成度 高、性能可靠、静态功耗及电流低、抗干扰能力强等优点，其工作电压范围3?18V，输出电 流20mA。由于输入阻抗高，故输入电流在1 yA以下，最高时钟频率可达10MHz。
[0025] 系统利用MC1413驱动器的作用有两个：
[0026]I、提尚了电路带负载的能力；
[0027] II、因为电压信号经光耦TLP521后会被反向，在TLP521后接MC1413后电压再次 反向，最终得到输出电压值与输入电压成正比。
[0028] 8255A是应用广泛的可编程的并行输入输出接口芯片，它具有三个8位并行端口 (A 口、B 口和C 口），可以选择作为输入或输出。还可以将端口 C的高4位和低4位分开使 用，分别作为输入或输出。系统中A 口与C 口的高4位组成12位输出口，B 口和C 口的低4 位组成12位输入口。
[0029] 系统中设计串口模块主要有四个作用：
[0030]①串口通信，带串口的检测设备通过串口^网口与上位机通信。
[0031] ②在系统编程，使用时连接计算机串行口，结合上位机的下载应用程序，就可以把 编译好的HEX文件随时下载到SST89E564RD内的程序存储器上，方便程序的改动、调试和固 化。
[0032] ③调试信息显示，对系统编程时可实时添加串口中断程序，并利用WINDOWS自带 的超级终端来查看串口数据。这样编程时在一些地方加入串口输出的数据，当程序运行时 在超级终端就可以看到相应的信息，对于调试程序是一个直观方便的好方法。
[0033] ④上位机通过串口很方便地修改网卡参数信息和以太网服务信息。
[0034] 在测试前，需要对系统进行参数进行设置以及调整，所述的参数设置由上位机通 过串口修改网卡配置参数。可动态修改的配置参数包括：本地IP地址、服务器端IP地址、 端口号、网卡物理地址、ping的IP地址、网关、串口号等等，所有网卡的配置参数将被写到 存储模块EEPROM X5045中；所述的参数调整包括零点调整和满刻度调整，具体如图2所示。
[0035] ①零点调整：调整R12使得输入模拟电压从-5V变化到-4. 9988V(即输入电压变 化1/2LSB)时，输出数字量从000000000000变化到000000000001。
[0036] ②满刻度调整（增益调整）：调整R11使得输入模拟电压从+4.9988V变化到 +5V(即输入电压变化1/2LSB)时，输出数字量从111111111110变化到111111111111。
[0037] 测试过程针对带串口的检测设备和不带串口的检测设备分别进行，例如对于带串 口的检测设备，以机动车检测项目灯光仪为例，上位机通过网卡发送命令，开始灯光检测， 机动车行驶到检测灯光的位置，该位置的红外继电器吸合，8255A读到开关量，并将开关量 发送给微处理器SST89E564RD，微处理器SST89E564RD读到对应开关量后，让8255A输出 一个开关量来启动灯光仪，灯光仪经过多口串口卡将检测数据通过串口传送给微处理器 SST89E564RD，微处理器SST89E564RD通过网口将数据传输到上位机，上位机显示检测结 果，检测完成。
[0038] 以不带串口的检测设备，轴重仪为例，具体实现如下：
[0039] 上位机通过网口发送命令，开始轴重检测，机动车行驶到检测轴重的位置，微处理 器SST89E564RD通过控制16选1的多路模拟开关CD4067选择读轴重仪的数据，AD574采 集轴重数据并将模拟信号转变成数字信号，数字信号被传送到微处理器SST89E564RD，微处 理器SST89E564RD通过网口将数据传输到上位机，上位机显示检测结果，检测完成。
【权利要求】
1. 基于多功能数据采集的机动车检测系统，包括电源模块和单片机，单片机通过网卡 与上位机通信，上位机通过串口修改网卡参数；还包括通过输入输出控制模块与单片机通 信的红外继电器，其特征在于，还包括带串口设备检测系统和不带串口设备检测系统，所 述的带串口设备检测系统包括与输入输出控制模块输出端连接的带串口检测设备，所述带 串口检测设备还通过多口串口卡连接串口模块，所述串口模块分别与单片机和上位机通 f目； 所述的不带串口设备检测系统包括与输入输出控制模块输出端连接的不带串口检测 设备，所述不带串口检测设备的输入端通过多路模拟开关与单片机连接，输出端通过A/D 转换模块与单片机连接。
2. 根据权利要求1所述的基于多功能数据采集的机动车检测系统，其特征在于，所述 的输入输出控制模块包括光电耦合器、并行输入输出接口芯片以及七达林顿结构非门电 路。
3. 根据权利要求1所述的基于多功能数据采集的机动车检测系统，其特征在于，还包 括与单片机连接的存储模块，所述的存储模块存储信息包括IP地址，物理地址和网卡配置 信息。
【文档编号】G05B19/042GK204241890SQ201420622302
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】王芳, 孙肖林, 李路 申请人:三江学院