一種汽車總線教學(xué)設(shè)備遠(yuǎn)程故障考核系統(tǒng)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種實訓(xùn)教學(xué)考核系統(tǒng)，具體涉及一種汽車總線教學(xué)設(shè)備遠(yuǎn)程故 障考核系統(tǒng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前汽車電子廠家生產(chǎn)的"汽車總線教學(xué)設(shè)備"，在故障診斷與排除實踐教學(xué)時， 教師一般通過"導(dǎo)線短接"或者"機械開關(guān)"的機械方式設(shè)置故障，然后由學(xué)生利用萬用表、 示波器等檢測設(shè)備檢測故障并排除故障。因此現(xiàn)有的"汽車總線教學(xué)設(shè)備"存在一定的缺 陷：只能采用教師現(xiàn)場"1對1"的教學(xué)方式、機械式的故障設(shè)置方式和傳統(tǒng)現(xiàn)場式的考核評 分方式。這在目前教師少、設(shè)備少、學(xué)生多的現(xiàn)實情況下，很難提高實踐教學(xué)效率和教學(xué)效 果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] (一）要解決的技術(shù)問題
[0004] 本實用新型提出一種汽車總線教學(xué)設(shè)備遠(yuǎn)程故障考核系統(tǒng)電路，其在現(xiàn)有的教學(xué) 設(shè)備進行技術(shù)改造，通過嵌入式網(wǎng)絡(luò)測控技術(shù)，將多臺汽車總線教學(xué)設(shè)備組成局域網(wǎng)，再通 過網(wǎng)關(guān)與遠(yuǎn)程計算機相連。利用一臺計算機遠(yuǎn)程控制和管理多臺教學(xué)設(shè)備，實現(xiàn)"遠(yuǎn)程化、 智能化"故障設(shè)置、故障考核及成績匯總等功能，有效提高汽車總線教學(xué)設(shè)備的利用率、教 學(xué)效率和教學(xué)效果。其關(guān)鍵技術(shù)還可用于電控發(fā)動機、舒適安全、全車電器等其他汽車電子 教學(xué)設(shè)備的實踐教學(xué)。
[0005] (二）技術(shù)方案
[0006] 一種汽車總線教學(xué)設(shè)備遠(yuǎn)程故障考核系統(tǒng)電路，包括：CAN節(jié)點核心電路，鍵盤、 顯示電路，繼電器接口電路和CAN-USB網(wǎng)關(guān)電路，其依次電性連接；所述的CAN節(jié)點核心電 路包括微控制器89C51電路、獨立CAN控制器SJA1000電路、CAN總線收發(fā)器PCA82C250 電路和高速光電耦合器6N137電路，所述的SJA1000的ADO~AD7連接到89C51的PO 口， _連接到89C51的P2. 0 ;P2. 0為0時，CPU片外存儲器地址選中SJA1000, CPU通過這些 地址對SJA1000執(zhí)行相應(yīng)的讀/寫操作；SJA1000的ALE分別與89C51的對應(yīng)引 腳相連，_接89051的西_，89C51可以通過中斷方式訪問SJA1000 ;為了增強CAN總線 節(jié)點抗干擾能力，使SJA1000的TXO和RXO并不直接與PCA82C250的TXD和RXD相連，而 是通過高速光耦6N137后與PCA82C250相連，以此實現(xiàn)總線上各CAN節(jié)點間的電氣隔離； PCA82C250與CAN總線的接口部分也采用了一定的安全和抗干擾措施；PCA82C250的CANH 和CANL弓丨腳各自通過一個5 β的電阻與CAN總線相連，電阻可起到一定的限流作用，保 護PCA82C250免受過流的沖擊；CANH和CANL與地之間并聯(lián)了兩個30pF的小電容，可以起 到濾除總線上的高頻干擾和一定的防電磁福射的能力；另外，在兩根CAN總線接入端與地 之間分別反接了一個保護二極管，當(dāng)CAN總線有較高的負(fù)電壓時，通過二極管的短路可起 到一定的過壓保護作用；PCA82C250的Rs引腳接有一個斜率電阻，電阻大小可根據(jù)總線通 訊速率適當(dāng)調(diào)整，一般在16~140k Cl之間。
[0007] 進一步的，所述的鍵盤、顯示電路為節(jié)省利用單片機的I/O 口，鍵盤、顯示電路采 用單片機串行口擴展的方式，單片機用串口和3個I/O 口擴展了 16個鍵和6位數(shù)碼管顯 示，使用了 7片74LS164和6個共陽數(shù)碼管；單片機P2. 2、P2. 3作為鍵盤的2個行輸入線， P2. 1作為串口 TXD同步移位脈沖輸出控制線；當(dāng)P2. 1輸出低電平時，與門輸出"0"電平， 禁止同步移位脈沖輸入到74LS164 (1)的CP端口。
[0008] 進一步的，所述的繼電器接口電路設(shè)置有PNP和NPN兩個三級管對單片機引腳的 輸出電流進行放大，與繼電器線圈并聯(lián)的二極管，用于避免在控制繼電器線圈斷電時線圈 產(chǎn)生的瞬間高壓損壞電路中的三極管等元器件；利用89C51單片機Pl 口的PLO~PL 6引 腳分別控制7個繼電器，用于設(shè)置汽車總線教學(xué)設(shè)備的7種線路故障：汽車CAN-H斷路、汽 車CAN-L斷路、汽車CAN-H與CAN-L短路、汽車CAN-H與搭鐵短路、汽車CAN-L與搭鐵短路、 汽車CAN-H與車載電源正極短路、汽車CAN-L與車載電源正極短路。
[0009] 進一步的，所述的單片機通過查詢Pl 口的狀態(tài)，獲取教學(xué)設(shè)備的運行狀態(tài)一一有 無線路故障。
[0010] 進一步的，所述的CAN-USB網(wǎng)關(guān)電路采用89C52,負(fù)責(zé)整個網(wǎng)關(guān)的監(jiān)控任務(wù)以及 CAN總線與USB總線的通信任務(wù)，CAN控制器接口電路由CAN通信控制器SJA1000和CAN收 發(fā)器PCA82C250組成，USB控制器接口電路采用CH375 ;SJA1000和CH375的中斷輸出 分別與89C52的酸_和_1相連，從而采用中斷方式來接收CAN與USB總線報文，以保證 最快的響應(yīng)速度，提高通信效率。
[0011] (三）有益效果
[0012] 本實用新型提出了一種汽車總線教學(xué)設(shè)備遠(yuǎn)程故障考核系統(tǒng)電路，與現(xiàn)有技術(shù)相 比較，其具有以下有益效果：本實用新型其在現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)備進行技術(shù)改造，通過嵌入式網(wǎng) 絡(luò)測控技術(shù)，將多臺汽車總線教學(xué)設(shè)備組成局域網(wǎng)，再通過網(wǎng)關(guān)與遠(yuǎn)程計算機相連。利用一 臺計算機遠(yuǎn)程控制和管理多臺教學(xué)設(shè)備，實現(xiàn)"遠(yuǎn)程化、智能化"故障設(shè)置、故障考核及成績 匯總等功能，有效提高汽車總線教學(xué)設(shè)備的利用率、教學(xué)效率和教學(xué)效果。其關(guān)鍵技術(shù)還可 用于電控發(fā)動機、舒適安全、全車電器等其他汽車電子教學(xué)設(shè)備的實踐教學(xué)。本實用新型的 CAN節(jié)點核心電路，將多臺教學(xué)設(shè)備組成局域網(wǎng)；鍵盤、顯示電路中的鍵盤用于接收學(xué)生輸 入的學(xué)號信息和故障診斷信息；顯示器用于顯示學(xué)生的學(xué)號和練習(xí)或考核成績；繼電器接 口電路用于對教學(xué)設(shè)備進行"電子式"的故障設(shè)置，替代傳統(tǒng)的"機械式"故障設(shè)置方式。所 述的CAN-USB網(wǎng)關(guān)電路用于實現(xiàn)遠(yuǎn)程計算機USB總線與CAN總線之間的網(wǎng)絡(luò)連接，即實現(xiàn) 計算機與教學(xué)設(shè)備之間的遠(yuǎn)程通信。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本實用新型的總體設(shè)計示意框圖。
[0014] 圖2是本實用新型的CAN節(jié)點核心電路示意圖。
[0015] 圖3是本實用新型的鍵盤、顯不電路不意圖。
[0016] 圖4是本實用新型的繼電器接口電路示意圖。
[0017] 圖5是本實用新型的CAN-USB網(wǎng)關(guān)電路示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 如圖1所示，一種汽車總線教學(xué)設(shè)備遠(yuǎn)程故障考核系統(tǒng)電路，包括：CAN節(jié)點核心 電路，鍵盤、顯示電路，繼電器接口電路和CAN-USB網(wǎng)關(guān)電路，其依次電性連接；如圖2所示， 所述的CAN節(jié)點核心電路包括微控制器89C51電路、獨立CAN控制器SJA1000電路、CAN總線 收發(fā)器PCA82C250電路和高速光電耦合器6N137電路，所述的SJA1000的ADO~AD7連接到 89C51的PO 口，湧連接到89C51的P2. 0 ;P2. 0為0時，CPU片外存儲器地址選中SJA1000， CPU通過這些地址對SJA1000執(zhí)行相應(yīng)的讀/寫操作；SJA1000的分別與89C51 的對應(yīng)引腳相連，_接89C51的1NTO，89C51可以通過中斷方式訪問SJA1000 ;為了增強 CAN總線節(jié)點抗干擾能力，使SJA1000的TX