汽车线束检测系统的设计与实现
782007年9月 中国制造业信息化 第36卷 第17期
线束的具体故障来。
线束的故障可由2个矩阵描述,即根端响应矩阵和叶端响应矩阵,其结构如下:
R11R12…R1
R21R22…R2n
Root=
…………Rn1Rn2…RL11L12…
L1L21L22…L2n
Leaf=
…………Ln1Ln2…L假设有一线束共有4条导线,分别是W1,W2,W3,W4,根节点有响应为R1={1,1,0,0},R2={1,1,0,0},R3={0,0,1,0},R4={0,01};叶节点的响应为L1={1,1,0=,10},L3={0,0,0
,0},L4=,图5 系统的硬件结构
Root=
00
1100
100000
00004 系统的软件结构
系统的软件分为2个部分:一部分是存放在8051单片机的测试程序(其用途是获取线束测试数据并把测试数据通过串行方式发送到微机,用C语言编写[3]);一部分是存放在PC机上的用户端的分析程序(其用途是接受单片机发送来的数据,与存放在数据库的标准数据进行比较并判断故障点,显示测试结果)。
系统的测试流程是这样的:①待测线束接入接口槽,启动单片机,单片机进入等待PC机传送测试指令状态→②PC机发送开始测试指令→③启动单片机测试主程序→④测试主程序逐一测试每条导线并发送每条导线测试结果至PC机分析程序→⑤PC机分析程序将单片机发送来的数据与线束数据库中的定义相比较→⑥PC机分析程序显示或打印测试报告→⑦测试结束或进行下一线束测试。在进行第④步线束的每条导线的测试时,测试主程序的主要职能是对当前导线进行测试并向PC机分析程序发送该导线的测试结果,数据量根据导线间存在问题的多少而定。如果存在开路节点,则发送4个字节的数据,如果存在X个短路节点,则发送4+X个字节的数据。
根据系统的测试流程,我们设计了以下几个程序模块:
a.测试等待程序。系统启动后,进入测试等待程序,单片机等待PC机传来的测试指令。
(下转第82页)
1001
Leaf=
100
通过矩阵Root可以看出,根节点R1,R2之间有短路问题。通过矩阵Leaf可以看出,叶节点没有响应,说明导线W3存在开路问题。
使用故障矩阵可以清楚地看到任意一根导线的故障。而故障矩阵很容易通过计算机对线束每根导线的遍历而得到。这为利用计算机系统对线束进行测试提供了科学的数学模型。
3 系统的硬件结构
系统和硬件结构如图5所示。
8051单片机发出16位数据总线(P1.0-P117,P2.0-P2.7)
,经地址译码器扩展为64位地址总线(所以,目前本系统的最大测试能力为64根导线的线束),待测线束接入扩展数据总线,在接口中间有一个三态门,用以分辨地址信号和数据信号,数据锁存器用以锁存64位数据[1]。
8051单片机通过串行接口与PC机相连,串行接口工作于模式1,定时器工作于模式2,系统波特率为9600bps[2]。