專利名稱：智能汽車電工教學(xué)系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車教學(xué)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及智能汽車電工教學(xué)系統(tǒng)及控制方法。
背景技術(shù)：
目前的汽車教學(xué)設(shè)備是把整車零部件實(shí)物按照原車電路特點(diǎn)或者電氣邏輯拼接在一起，實(shí)現(xiàn)某一系統(tǒng)功能，從而展現(xiàn)給學(xué)生。這種設(shè)備要使用原車配件，制作成本較高，同時(shí)由于是實(shí)物教學(xué)，電路連接錯(cuò)誤后導(dǎo)致零件損壞的可能性較大，因此在教學(xué)使用過程中老師很少讓學(xué)生動(dòng)手操作，從而減少設(shè)備的損壞率，學(xué)生就很難深入理解汽車復(fù)雜電路的工作邏輯，從而喪失了對(duì)深?yuàn)W的汽車電路的學(xué)習(xí)興趣。傳統(tǒng)的汽車教學(xué)設(shè)備造價(jià)成本高，雖然非常直觀，但實(shí)際操作時(shí)的實(shí)用性不強(qiáng)，教學(xué)中不好控制，無法達(dá)到非常好的教學(xué)效果。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供智能汽車電工教學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用圖形化符號(hào)表示各零部件，用連線代表實(shí)際的工作電路，同時(shí)利用單片機(jī)系統(tǒng)監(jiān)控學(xué)生的操作動(dòng)態(tài)，指引學(xué)生操作，判斷學(xué)生連接正誤，設(shè)備損耗小，同時(shí)學(xué)生可以動(dòng)手操作， 增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣。為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，本發(fā)明還提供智能汽車電工教學(xué)系統(tǒng)的控制方法，該方法能自動(dòng)判斷汽車電路連接的好壞，引導(dǎo)學(xué)生如何連接汽車電路，完成電路連接考核功能，提聞了學(xué)生學(xué)習(xí)電路的興趣。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題智能汽車電工教學(xué)系統(tǒng)，包括至少一個(gè)相互獨(dú)立的單元電路板，每個(gè)單元電路板包括主控制器、信號(hào)采集模塊、指示燈、按鍵和面板，主控制器分別與信號(hào)采集模塊、指示燈和按鍵連接；單元電路板的各元件分別用圖形符號(hào)表示且布在所述面板上，各元件設(shè)有引出端子；信號(hào)采集模塊與面板上的引出端子連接，采集面板上各元件引出端子之間的連接信號(hào)后傳輸?shù)街骺刂破鲀?nèi)；主控制器對(duì)所采集的連接信號(hào)進(jìn)行處理、分析并判斷面板上各元件引出端子之間的連接關(guān)系是否正確。所述各元件引出端子均配有自鎖緊式插座，各元件引出端子之間的連接采用撥插式連線。所述主控制器為單片機(jī)，所述信號(hào)采集模塊為數(shù)據(jù)選擇器和譯碼器組成的邏輯電路；數(shù)據(jù)選擇器和譯碼器分別與主控制器連接，數(shù)據(jù)選擇器、譯碼器還分別與面板上各元件的引出端子連接。所述數(shù)據(jù)選擇器通過上拉電阻與面板上各元件的引出端子連接，譯碼器通過二極管與面板上各元件的引出端子連接。所述指示燈和按鍵安裝在面板上。所述單元電路板為電工基礎(chǔ)、起動(dòng)預(yù)熱、充電、點(diǎn)火、燈光、信號(hào)、雨刮器、電動(dòng)窗、 電動(dòng)鏡及空調(diào)中的一個(gè)以上。
本發(fā)明還采用以下技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題智能汽車電工教學(xué)系統(tǒng)控制方法，包括以下步驟(I)、初始化，主控制器開始檢測(cè)按鍵的操作情況；(2)、當(dāng)檢測(cè)到按鍵按下時(shí)間小于I秒時(shí)，進(jìn)入直接電路判斷模式主控制器通過信號(hào)采集模塊采集單元電路板的面板上各元件引出端子之間的連接情況，形成采集信號(hào)并存儲(chǔ)在主控制器內(nèi)，然后判斷當(dāng)前單元電路板的面板上各元件引出端子之間的連接情況是否和主控制器內(nèi)數(shù)據(jù)庫所存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)答案一致，若與數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)答案一致，則報(bào)告單元電路板連接的結(jié)果；(3)、當(dāng)檢測(cè)到按鍵按下時(shí)間大于I秒且小于3秒時(shí)，進(jìn)入考核模式，對(duì)考核時(shí)間開始計(jì)時(shí)，考核時(shí)間到后直接判斷單元電路板的面板上各元件引出端子之間的連接情況，并報(bào)告單元電路板連接的結(jié)果；(4)、當(dāng)檢測(cè)到按鍵按下時(shí)間大于3秒時(shí)，進(jìn)入智能引導(dǎo)模式，如果對(duì)單元電路板的面板上各元件引出端子之間的連接不違反該單元電路板原則，就不進(jìn)行任何提示；如果對(duì)單元電路板的面板上各元件引出端子之間的連接不正確，就閃動(dòng)指示燈提示電路連接錯(cuò)誤；當(dāng)單元電路板連接完成后，將按鍵按下且按下時(shí)間小于I秒，則轉(zhuǎn)入步驟(2)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果從汽車的應(yīng)用電路出發(fā)，將常用的電路單元所用的元件用圖形符號(hào)布置在一個(gè)面板上，各元件的引出端子均配有自鎖緊式插座，連線采用撥插式，組合靈活、方便可靠，減少實(shí)物投入成本。本發(fā)明將每個(gè)單元電路板的面板上各元件引出端子之間的連線的正確答案組成一個(gè)數(shù)據(jù)庫，燒錄進(jìn)智能化80C51 單片機(jī)，由此可以自動(dòng)判斷每個(gè)單元電路板連接的正誤；并且還可引導(dǎo)學(xué)生如何正確連接汽車電路；當(dāng)連接錯(cuò)誤時(shí)會(huì)以不斷閃爍的紅燈提示，完成電路連接考核功能，讓每位學(xué)生都有動(dòng)手實(shí)踐連接電路的機(jī)會(huì)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。


圖I是主控制器結(jié)構(gòu)框圖；圖2是控制流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例本發(fā)明智能汽車電工教學(xué)系統(tǒng)，包括相互獨(dú)立的電工基礎(chǔ)、起動(dòng)預(yù)熱、充電、點(diǎn)火、 燈光、信號(hào)、雨刮器、電動(dòng)窗、電動(dòng)鏡及空調(diào)10個(gè)單元電路板。每個(gè)單元電路板均包括主控制器、信號(hào)采集模塊、面板、底板和框架，每個(gè)單元電路板的硬件電路原理是一樣的，由信號(hào)采集模塊完成面板上各元件引出端子之間的連接信號(hào)的采集，主控制器對(duì)所采集的連接信號(hào)進(jìn)行處理、分析并判斷面板上各元件引出端子之間的連接關(guān)系是否正確，通過控制燈光來輸出判斷結(jié)果；只是主控制器的RAM存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)庫不同。主控制器的結(jié)構(gòu)框架如圖 I所示，控制流程如圖2所示。面板上根據(jù)單元電路板的不同繪制有不同電路所使用元件的圖形符號(hào)，面板左上角安裝有分別與主控制器連接的用于功能顯示的指示燈和按鍵，還有一部分文字說明，指導(dǎo)使用者學(xué)習(xí)使用該系統(tǒng)；面板采用PVC材料，堅(jiān)固耐用。本實(shí)施例采用80C51單片機(jī)作為主控制器，數(shù)據(jù)選擇器74LS151和譯碼器74LS138 組成的邏輯電路作為信號(hào)采集模塊，數(shù)據(jù)選擇器和譯碼器分別與主控制器連接，數(shù)據(jù)選擇器通過上拉電阻與面板上各元件的引出端子連接，譯碼器通過二極管與面板上各元件的引出端子連接；再配以附屬電路組成硬件系統(tǒng)，然后將控制程序和每塊電路板的數(shù)據(jù)庫燒錄到80C51單片機(jī)中，完成各個(gè)單元電路板的智能引導(dǎo)和自動(dòng)判分功能。如圖2所示，本發(fā)明的控制過程如下(I)、當(dāng)系統(tǒng)上電后，初始化，80C51單片機(jī)開始檢測(cè)按鍵的操作情況，若紅色按鍵按下則系統(tǒng)復(fù)位，然后繼續(xù)檢測(cè)綠色按鍵的按下時(shí)間。(2)、當(dāng)檢測(cè)到綠色按鍵按下時(shí)間小于I秒時(shí)，進(jìn)入直接電路判斷模式此時(shí)80C51 單片機(jī)通過數(shù)據(jù)選擇器74LS151和譯碼器74LS138組成的邏輯電路采集單元電路板的連接情況，形成一定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在80C51單片機(jī)的RAM存儲(chǔ)器內(nèi)，然后判斷當(dāng)前單元電路板的面板上各元件引出端子之間的連接情況是否和80C51單片機(jī)內(nèi)數(shù)據(jù)庫所存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)答案一致，若與數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)答案一致，則點(diǎn)亮相應(yīng)的綠色燈光數(shù)量，報(bào)告單元電路板連接的結(jié)果O(3)、當(dāng)檢測(cè)到綠色按鍵按下時(shí)間大于I秒且小于3秒時(shí)，進(jìn)入考核模式，考核時(shí)間 30分鐘，開始計(jì)時(shí)，同時(shí)綠色指示燈開始循環(huán)點(diǎn)亮，隨著時(shí)間臨近，循環(huán)點(diǎn)亮頻率不斷加快， 在距離考試結(jié)束還有I分鐘時(shí)，4個(gè)綠色指示燈常亮。時(shí)間到后直接判斷單元電路板連接情況，并通過點(diǎn)亮相應(yīng)的燈光數(shù)量，報(bào)告單元電路板連接的結(jié)果。(4)、當(dāng)檢測(cè)到綠色按鍵按下時(shí)間大于3秒時(shí)，進(jìn)入智能引導(dǎo)模式，當(dāng)學(xué)生連接某一單元電路板時(shí)，如果連接的情況不違反該單元電路板原則，就不進(jìn)行任何燈光提示，如果連接的情況不正確，就閃動(dòng)紅色燈光，提示電路連接錯(cuò)誤。當(dāng)單元電路板連接完成后，將綠色按鍵按下且按下時(shí)間小于I秒，然后進(jìn)行單元電路板連接結(jié)果的判斷，此時(shí)主控制器掃描數(shù)據(jù)采集器中的連接情況，形成一定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在主控制器的RAM存儲(chǔ)器內(nèi)，然后判斷當(dāng)前單元電路板的面板上各元件引出端子之間的連接情況是否和數(shù)據(jù)庫當(dāng)中的標(biāo)準(zhǔn)答案一致，若與數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)答案一致，從而點(diǎn)亮相應(yīng)的綠色燈光數(shù)量，報(bào)告單元電路板連接的結(jié)果。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.智能汽車電工教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括至少一個(gè)相互獨(dú)立的單元電路板，每個(gè)單元電路板包括主控制器、信號(hào)采集模塊、指示燈、按鍵和面板，主控制器分別與信號(hào)采集模塊、指示燈和按鍵連接；單元電路板的各元件分別用圖形符號(hào)表示且布在所述面板上，各元件設(shè)有引出端子；信號(hào)采集模塊與面板上的引出端子連接，采集面板上各元件引出端子之間的連接信號(hào)后傳輸?shù)街骺刂破鲀?nèi)；主控制器對(duì)所采集的連接信號(hào)進(jìn)行處理、分析并判斷面板上各元件引出端子之間的連接關(guān)系是否正確。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能汽車電工教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述各元件引出端子均配有自鎖緊式插座，各元件引出端子之間的連接采用撥插式連線。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能汽車電工教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器為單片機(jī)，所述信號(hào)采集模塊為數(shù)據(jù)選擇器和譯碼器組成的邏輯電路；數(shù)據(jù)選擇器和譯碼器分別與主控制器連接，數(shù)據(jù)選擇器、譯碼器還分別與面板上各元件的引出端子連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能汽車電工教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)選擇器通過上拉電阻與面板上各元件的引出端子連接，譯碼器通過二極管與面板上各元件的引出端子連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能汽車電工教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述指示燈和按鍵安裝在面板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的智能汽車電工教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述單元電路板為電工基礎(chǔ)、起動(dòng)預(yù)熱、充電、點(diǎn)火、燈光、信號(hào)、雨刮器、電動(dòng)窗、電動(dòng)鏡及空調(diào)中的一個(gè)以上。
7.基于權(quán)利要求I所述智能汽車電工教學(xué)系統(tǒng)的智能汽車電工教學(xué)系統(tǒng)控制方法，其特征在于包括以下步驟(1)、初始化，主控制器開始檢測(cè)按鍵的操作情況；(2)、當(dāng)檢測(cè)到按鍵按下時(shí)間小于I秒時(shí)，進(jìn)入直接電路判斷模式主控制器通過信號(hào)采集模塊采集單元電路板的面板上各元件引出端子之間的連接情況，形成采集信號(hào)并存儲(chǔ)在主控制器內(nèi)，然后判斷當(dāng)前單元電路板的面板上各元件引出端子之間的連接情況是否和主控制器內(nèi)數(shù)據(jù)庫所存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)答案一致，若與數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)答案一致，則報(bào)告單元電路板連接的結(jié)果；(3)、當(dāng)檢測(cè)到按鍵按下時(shí)間大于I秒且小于3秒時(shí)，進(jìn)入考核模式，對(duì)考核時(shí)間開始計(jì)時(shí)，考核時(shí)間到后直接判斷單元電路板的面板上各元件引出端子之間的連接情況，并報(bào)告單元電路板連接的結(jié)果；(4)、當(dāng)檢測(cè)到按鍵按下時(shí)間大于3秒時(shí)，進(jìn)入智能引導(dǎo)模式，如果對(duì)單元電路板的面板上各元件引出端子之間的連接不違反該單元電路板原則，就不進(jìn)行任何提示；如果對(duì)單元電路板的面板上各元件引出端子之間的連接不正確，就閃動(dòng)指示燈提示電路連接錯(cuò)誤； 當(dāng)單元電路板連接完成后，將按鍵按下且按下時(shí)間小于I秒，則轉(zhuǎn)入步驟(2)。
全文摘要
本發(fā)明提供智能汽車電工教學(xué)系統(tǒng)及控制方法，其系統(tǒng)包括至少一個(gè)單元電路板，每個(gè)單元電路板包括主控制器、信號(hào)采集模塊、指示燈、按鍵和面板，主控制器分別與信號(hào)采集模塊、指示燈和按鍵連接；單元電路板的各元件分別用圖形符號(hào)表示且布在所述面板上，各元件設(shè)有引出端子；信號(hào)采集模塊與面板上的引出端子連接，采集面板上各元件引出端子之間的連接信號(hào)后傳輸?shù)街骺刂破鲀?nèi)；主控制器對(duì)所采集的連接信號(hào)進(jìn)行處理、分析并判斷面板上各元件引出端子之間的連接關(guān)系是否正確。本發(fā)明采用圖形化符號(hào)表示各零部件，時(shí)利用單片機(jī)系統(tǒng)監(jiān)控學(xué)生的操作動(dòng)態(tài)，指引學(xué)生操作，判斷學(xué)生連接正誤，設(shè)備損耗小，同時(shí)學(xué)生可以動(dòng)手操作，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣。
文檔編號(hào)G09B25/02GK102592494SQ20121007884
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者張怡, 朱玉強(qiáng), 鄭志銳, 陳文波 申請(qǐng)人:朱玉強(qiáng)