機(jī)車光電速度信號(hào)發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的名稱是機(jī)車光電速度信號(hào)發(fā)生器，涉及一種機(jī)車檢修試驗(yàn)時(shí)，為機(jī)車提供產(chǎn)生光電速度信號(hào)的發(fā)生裝置。它主要是解決已知光電速度信號(hào)是由安裝在機(jī)車輪對(duì)軸端的光電傳感器提供的，使用時(shí)需外接220V電源，很不方便，試驗(yàn)時(shí)需將光電傳感器從機(jī)車上拆下，工作繁瑣，且信號(hào)不穩(wěn)定的問(wèn)題。本發(fā)明是在單片機(jī)U1的輸入端口P1.0和P1.1上分別連接有升速按鈕AN1和降速按鈕AN2，單片機(jī)U1的RESET腳上連接有上電復(fù)位電路，XTAL1和XTAL2腳上分別連接有單片機(jī)的振蕩電路；在單片機(jī)U1的輸出端口P3.0上連接有光電耦合器U2，光電耦合器U2的輸出端接三極管Q4的基極，三極管Q4的輸出端接插座的2、5腳；在單片機(jī)U1的輸出端上連接有速度顯示裝置。本發(fā)明不需外接電源，使用方便，可以人直接顯示機(jī)車速度值，信號(hào)穩(wěn)定，工作效率高，且體積小，重量輕，維護(hù)方便。
【專利說(shuō)明】機(jī)車光電速度信號(hào)發(fā)生器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)車檢修試驗(yàn)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種機(jī)車檢修試驗(yàn)時(shí)，為機(jī)車提供產(chǎn)生光電速度信號(hào)的發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)車修理過(guò)程中，常需要在機(jī)車靜止?fàn)顟B(tài)下對(duì)機(jī)車上的過(guò)渡裝置等進(jìn)行模擬試驗(yàn)，這就需要提供一個(gè)可調(diào)整頻率的光電速度信號(hào)，以供給過(guò)渡裝置使用。當(dāng)改變了光電速度信號(hào)的頻率，就是模擬改變了機(jī)車的速度。在機(jī)車上，光電速度信號(hào)是由安裝在輪對(duì)軸端的光電傳感器提供的，而只有光電傳感器旋轉(zhuǎn)起來(lái)，它才能發(fā)出光電速度信號(hào)。在目前，米用了一個(gè)電動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置，使用時(shí)將光電傳感器裝入電動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置中使其旋轉(zhuǎn)而發(fā)出光電速度信號(hào)。這 種方法有很多缺點(diǎn):1、電動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置需要交流220V電源，在使用時(shí)必須有外電源的支持，一旦機(jī)車停放在庫(kù)外，必須要牽出很長(zhǎng)的電源線，使用很不方便。2、輸出光電信號(hào)時(shí)不能同時(shí)顯示機(jī)車速度值，要想知道機(jī)車速度必須上機(jī)車去看速度表。3、試驗(yàn)時(shí)需從機(jī)車上拆下光電傳感器，試驗(yàn)完畢后還要再裝上，工作較繁瑣。4、光電信號(hào)輸出不穩(wěn)定，在改變光電信號(hào)頻率時(shí)有突跳現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述不足，而提出的一種可以提高試驗(yàn)時(shí)的準(zhǔn)確性，工作效率高，直接產(chǎn)生穩(wěn)定、可調(diào)的光電速度信號(hào)的光電速度信號(hào)發(fā)生器。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:光電速度信號(hào)發(fā)生器是:在單片機(jī)!^的輸入端口 Pl.0和Pl.1上分別連接有升速按鈕AN1和降速按鈕AN2,單片機(jī)U1的RESET腳上連接有上電復(fù)位電路，XTALl和XTAL2腳上分別連接有單片機(jī)的振蕩電路；在單片機(jī)U1的輸出端口 P3.0上連接有光電耦合器U2，光電耦合器U2的輸出端接三極管Q4的基極，三極管Q4的輸出端接插座的2、5腳；在單片機(jī)U1的輸出端上連接有速度顯示裝置。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的速度顯示裝置是接在單片機(jī)U1上的三位7段數(shù)碼管LED2，其段碼輸入腳通過(guò)電阻R4~R11接單片機(jī)U1的P0.0 口，其位碼輸入腳分別接三個(gè)三極管Q廣Q3的集電極，三個(gè)三極管Q廣Q3的發(fā)射極共接電源的正極，三個(gè)三極管Q廣Q3的基極分別通過(guò)電阻R1: R12接單片機(jī)U1的P2.0- P2.2端口。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的單片機(jī)U1連接升、降速按鈕AN1和AN2的端口Pl.0和Pl.1上連接有兩個(gè)上拉電阻R3、R2。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的上電復(fù)位電路是由電容C5和電阻R15串聯(lián)組成，其串聯(lián)接點(diǎn)接單片機(jī)U1的RESET腳。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)解決方案中所述的單片機(jī)的振蕩電路是由電容C6、C7串聯(lián)后與晶振Y1并聯(lián)接單片機(jī)U1的XTAL1和XTAL2腳。
[0009]本裝置的優(yōu)點(diǎn):
1、無(wú)需外接交流電源，也不需電池，將本發(fā)明和機(jī)車上的光電信號(hào)接口連接上后，直接利用接口上原來(lái)供光電傳感器的電源進(jìn)行工作，使用方便；
2、輸出光電信號(hào)的同時(shí)顯不機(jī)車速度值；
3、輸出光電信號(hào)穩(wěn)定，調(diào)整方便。調(diào)整時(shí)輸出信號(hào)無(wú)突跳現(xiàn)象；
4、體積小，重量輕，維護(hù)方便；本發(fā)明除了可作為提供速度信號(hào)裝置外，還可用于各種電了裝置的檢修過(guò)程中。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明的電原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1所示，本發(fā)明的對(duì)外接口采用7芯插座，其中3、7腳并聯(lián)，是電源輸入正端，
2、5腳并聯(lián),是光電信號(hào)輸出正端，1、6腳并聯(lián),是電源輸入負(fù)端和光電信號(hào)的輸出負(fù)端。
[0012]本發(fā)明的電源采用原供給機(jī)車光電傳感器的+15V電源。電源正極通過(guò)插座的3、7腳輸入，電源負(fù)極通過(guò)插座的1、6腳輸入。+15V電源接入后先通過(guò)開關(guān)Kl和保險(xiǎn)F1，K1是裝置的工作開關(guān)。為了防止機(jī)車上光電信號(hào)接口內(nèi)的電源反置，電路中又串聯(lián)了一個(gè)防接反二極管D1，這樣可以防止機(jī)車上的線路接錯(cuò)時(shí)損壞本發(fā)明。閉合開關(guān)Kl后并聯(lián)在電源兩端的發(fā)光二極管LEDl發(fā)亮，可提示使用者本發(fā)明可以正常工作。單片機(jī)U1工作需要+5V電源，本發(fā)明采用DC15V變DC5V的電源模塊DC/DC1，輸出DC+5V電源供單片機(jī)U1使用。為了防止干擾，采用的DC/DC1電源模塊是隔離電源模塊，即其輸出的+5V的和輸入的+15V的是不共地的。在電源模塊DC//DC1輸入輸出端上分別并聯(lián)有電容Cp C2和C3、C4組成的濾波電容。
[0013]本發(fā)明的控制部分:本發(fā)明的控制核心是自帶程序存儲(chǔ)器的AT89C52單片機(jī)Ul，它是根據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的軟件來(lái)工作的。單片機(jī)U1的EA/Vpp腳接+5V。對(duì)內(nèi)燃機(jī)車來(lái)說(shuō):機(jī)車速度=光電信號(hào)頻率/16.842。對(duì)電力機(jī)車來(lái)說(shuō)，機(jī)車速度=光電信號(hào)頻率/14.147。本發(fā)明輸出占空比為50%的方波，即正波和負(fù)波(此處負(fù)波指輸出0V)周期相等的方波，正波和負(fù)波的周期時(shí)間是由單片機(jī)U1內(nèi)的定時(shí)器來(lái)延時(shí)的，不同的機(jī)車速度對(duì)應(yīng)不同的定時(shí)器時(shí)間；本發(fā)明設(shè)有升速按鈕ANl和降速按鈕AN2。升速按鈕ANl連接在單片機(jī)的Pl.0 口，降速按鈕AN2連接在單片機(jī)U1的Pl.1 口，上述兩個(gè)口上分別連接有兩個(gè)上拉電阻R3、R2。單片機(jī)U1不斷檢測(cè)這兩個(gè)按鈕是否按下，當(dāng)按下升速按鈕ANl時(shí)，就將一個(gè)比原先的值小一些的延時(shí)值送入單片機(jī)U1內(nèi)的定時(shí)器，以減小延時(shí)周期，提高輸出信號(hào)的頻率，即增大機(jī)車速度信號(hào)。當(dāng)按下降速按鈕AN2時(shí)，則與之相反。在改變光電信號(hào)頻率時(shí)，輸出是連續(xù)不斷的，并不會(huì)因頻率的變化而中斷信號(hào)的輸出，這與實(shí)際的光電傳感器發(fā)出的信號(hào)是相同的。三位7段數(shù)碼管LED2用于顯示機(jī)車速度，單位為Km/h。數(shù)碼管LED2采用的是共陽(yáng)型數(shù)碼管。其段碼輸入腳通過(guò)電阻RfRll接單片機(jī)U1的PO 口，其位碼輸入腳分別接三個(gè)PNP三極管Qf Q3的集電極，三極管Qf Q3的發(fā)射極共同接至+5V電源。單片機(jī)U1的P2.0-Ρ2.2通過(guò)電阻R14~R12分別接至三極管Qf Q3的基極，單片機(jī)U1通過(guò)控制三個(gè)三極管Qf Q3的通斷來(lái)控制三位數(shù)碼管LED2的顯示。電容C5和電阻R15串聯(lián)后接+5電源，電阻R15和電容仏串接接點(diǎn)接至單片機(jī)U1的RESET腳，組成單片機(jī)U1的上電復(fù)位電路。電容C6、C7串聯(lián)后與晶振Y1并聯(lián)接單片機(jī)U1的XTALl和XTAL2腳，組成單片機(jī)的振蕩電路，晶振Y1采用頻率12M的晶振。
[0014]本發(fā)明的輸出部分:單片機(jī)Uj5P3.0 口輸出方波信號(hào)至光電耦合器U2進(jìn)行隔離，光電耦合器U2的輸入部分經(jīng)過(guò)電阻RI6接+5V電源，輸出部分經(jīng)過(guò)電阻R17接+15V電源。隔離后的信號(hào)送至三極管Q4的基極，再經(jīng)三極管Q4放大后，由三極管Q4的集電極送出，接至7芯插座的2、5腳。三極管Q4的集電極通過(guò)電阻RI8接+15V電源，送出的光電信號(hào)空載時(shí)最大幅值約為電源電壓的+15V。
[0015]工作原理:將的輸出線插頭和機(jī)車上的光電信號(hào)接口連接，閉合開關(guān)K1則電源信號(hào)燈LED1亮，可以開始工作。數(shù)碼管LED2顯示的是相應(yīng)的機(jī)車速度公里值。當(dāng)按下升/降速按鈕AN1、AN2時(shí)，顯示的機(jī)車速度值也跟著變化。機(jī)車速度的改變是有級(jí)的，其改變的最小量為lKm/h。每按一下按鈕，則機(jī)車速度改變I Km/h。若長(zhǎng)按按鈕，則機(jī)車速度快速改變，直到松開按鈕時(shí)止，或到速度的上、下限時(shí)止。此時(shí)數(shù)碼管LED2顯示的速度，既是輸出此速度下相應(yīng)頻率的光電信號(hào)，在OKm/h時(shí),無(wú)光電信號(hào)輸出。在閉合開關(guān)K1后,數(shù)碼管LED2顯不OKm/h,表不并未送出光電速度信號(hào)。按下升速按鈕AN1,則輸出速度信號(hào)由O Km/h開始上升，至150 Km/h為輸出信號(hào)上限。至150 Km/h后再按升速按鈕AN1，裝置不響應(yīng)，仍保持輸出150 Km/h時(shí)的光電信號(hào)不變。按下降速按鈕AN2，則輸出速度信號(hào)由當(dāng)前速度開始下降，至O Km/h為輸出信號(hào)下限。至O Km/h后再按降速按鈕AN2，裝置不響應(yīng)，此時(shí)無(wú)速度信號(hào)輸出。若同時(shí)按下升/降速按鈕AN1、AN2，則響應(yīng)事實(shí)上最先按下的那個(gè)按鈕。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)車光電速度信號(hào)發(fā)生器，其特征是:在單片機(jī)U1的輸入端口 Pl.0和Pl.1上分別連接有升速按鈕AN1和降速按鈕AN2,單片機(jī)U1的RESET腳上連接有上電復(fù)位電路，XTALl和XTAL2腳上分別連接有單片機(jī)的振蕩電路；在單片機(jī)仏的輸出端口 P3.0上連接有光電I禹合器U2,光電f禹合器U2的輸出端接三極管Q4的基極，三極管Q4的輸出端接插座的2、5腳；在單片機(jī)仏的輸出端上連接有速度顯示裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)車光電速度信號(hào)發(fā)生器，其特征是:所述的速度顯示裝置是接在單片機(jī)U1上的三位7段數(shù)碼管LED2,其段碼輸入腳通過(guò)電阻R4~R11接單片機(jī)U1的P0.0 口，其位碼輸入腳分別接三個(gè)三極管Q廣Q3的集電極，三個(gè)三極管Q廣Q3的發(fā)射極共接電源的正極，三個(gè)三極管Q廣Q3的基極分別通過(guò)電阻R1: R12接單片機(jī)U1的P2.0- P2.2端口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)車光電速度信號(hào)發(fā)生器，其特征是:所述的單片機(jī)U1連接升、降速按鈕AN1和AN2的端口 Pl.0和Pl.1上連接有兩個(gè)上拉電阻R3、R2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)車光電速度信號(hào)發(fā)生器，其特征是:所述的上電復(fù)位電路是由電容C5和電阻R15串聯(lián)組成，其串聯(lián)接點(diǎn)接單片機(jī)U1的RESET腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)車光電速度信號(hào)發(fā)生器，其特征是:所述的單片機(jī)的振蕩電路是由電容c6、C7 串聯(lián)后與晶振Y1并聯(lián)接單片機(jī)U1的XTAL1和XTAL2腳。
【文檔編號(hào)】G01M17/08GK103837354SQ201210481073
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月23日
【發(fā)明者】劉恒, 陳新友 申請(qǐng)人:南車洛陽(yáng)機(jī)車有限公司