[发明专利]一种便携式速度表智能测试仪及其使用方法

权利要求书

1.一种便携式速度表智能测试仪，其特征在于是一种基于DSP的便携式速度表测试仪，该测试仪所采取的技术方案主要由微控制器单元、通信接口单元、信号调理单元、键盘显示单元和时钟单元组成，其中：

所述的微控制器单元包括DSPCPU、片外RAM、电源、晶振电路、JTAG接口电路，LCD指示灯及和跳线；

所述的通信接口单元包括RS-232驱动电路；

所述的信号调理单元包括脉冲信号输入调理电路和脉冲信号输出调理电路；

所述的键盘显示单元包括键盘接口电路和LCD显示电路；

所述的时钟单元包括电平转换缓冲电路；

对上所述的各模块，通信接口单元通过串口通信接口模块SCI与微控制器连接，信号调理单元、键盘显示单元、时钟单元通过I/O口与微控制器连接；

对上所述的微控制器单元中的片外RAM通过16位的地址数据总线及片选线与DSP连接；

对上所述的通信接口单元DSP的串口通信模块通过驱动芯片MAX3232与上位机相连接；

对上所述的信号调理单元的脉冲信号输入通过隔离缓冲电路与DSP的IO口连接，从DSP IO口输出的脉冲信号经过光电隔离后送入被校验的速度表；

对上所述的信号调理单元中从DSP IO口输出的脉冲信号经过光电隔离后送入被校验的速度表，速度表数字量信号的输出通过隔离缓冲电路与DSP的IO口连接，速度表模拟量信号经调理与DSP的ADC连接；

对上所述的键盘显示单元中的矩阵式键盘端线与DSP的IO口连接，LCD通过电平转换模块与DSP的并行IO连接；

对上所述的时钟单元是通过电平转换缓冲电路与DSP的IO连接。

2.权利要求1所述的一种便携式速度表智能测试仪的使用方法，其特征在于实施步骤如下：

I、设置参数给出各种命令

速度表在设备运行时接收来自光电式速度传感器的光电脉冲，速度表在设备运行时接收来自光电式速度传感器的光电脉冲，使用时将其接在外轮缘，即每转一周为K个脉冲；输出波形为方波，且占空比为50％±2％，输出幅度为高电平≥U_H，低电平≤U_L，此信号是经过隔离的，驱动速度表显示，根据上述参数设计出能输出同样信号的代替传感器的输出系统；通过小键盘功能键设置参数，并可给出操作命令，其中包括：

F1：设置轮缘直径，依次输入四位数值，不足四位，前面补0，并有“LY”标识；

F2：给定速度，依次输入三位数值，不足三位，前面补0，每设一次，按下“SP”键，便开始根据设置的参数、速度计算出脉冲数，通过I/O口输给速度表；

F3：设置一圈发出的光电编码个数，依次输入四位数值，不足四位，前面补0，并有“SL”标识；

F4：显示轮缘直径，在键盘上显示四位数值，并有“LY”标识；

F5：显示速度值，在键盘上显示三位数值，并有“SD”标识；

F6：发送，将记忆在综合板内存RAM中记录上传到PC机，同时将RAM清零；

II、校验

对于每一块速度表，由于旋转轮直径的不同，每一次都要将其输入DSP以发出与线速度相应的脉冲数，由于要将测试数据、偏差和时间的信息全部记录在片外的RAM并传给上位机，所以本系统有日历和时钟芯片DS12887，通过设置日历和时钟初值，DS12887自动开始记时和记日；待完成上述参数的输入及整定后，输入一个速度值，按一下键盘的“开始”，DSP便开始根据所设参数计算出定时时间，并一直以此时间为周期给速度表发送脉冲，速度表显示速度值，直到再键入下一速度值，DSP重复计算、输出的过程；车轮转一周速度传感器发K个脉冲，转R周KR个脉冲，若轮缘直径为D毫米，给定速度为R公里/小时，即为(10⁶R)/(3600)毫米/秒＝(10⁶R)/(3600πD)周/秒＝(10⁶R)×K/(3600πD)脉冲数/秒，则脉冲周期T＝(3600πD)/((10⁶R)×K)秒，由于速度表的脉冲信号占空比为1/2，故定时时间取T/2；晶振为30MHZ，定时初始值Y应满足：(65535-Y)·12/(30×10⁶)＝(1/2)·(3600πD)/((10⁶R)×K)，所以Y＝65535-4500πD/(R×K)，每当定时时间到，则产生定时中断，执行中断服务程序，在中断服务程序中对输出端取反，这样就得到了高低电平相隔均匀的脉冲波形，且输出电压高电平为12V，隔离电源的电压值，根据速度传感器输出幅度可调整，TTL低电平值为0.3V，与速度传感器的输出信号完全吻合，此信号通过带光电隔离的I/O口与软性连接器相连输出给速度表，使速度表显示好坏及精度；

III、记录查询分析

数据记录、查询、分析部分由上位机PC机实现，此功能是利用SQL Server2008数据库在PowerBuilder11.5平台上开发的，有系统维护、数据接收管理、数据接收信息补充管理、数据接收查询等模块组成，本发明多台速度表的实时数据通过DSP的I/O口采集，在发出脉冲信号后读取速度表的实际数值，并记录在片外RAM中，为后续传到上位机后进行必要的分析。