汽车电子把手电功能的检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及产品性能检测装置领域，特别涉及汽车电子把手电功能的检测装置。


背景技术：

2.现有技术中，汽车电子把手行业流行的一种设计是把手接口一共四根线，一根电源线（bat），一根地线（gnd），两根低频天线信号线（ant1、ant2天线管脚），把手的输出信号（上电信号以及开关门信号）的输出调制在电源线上（power line communication），一般为曼彻斯特码或者类似的自定义的编码，需要解码后才能识别出相应信号，所以汽车电子把手电功能的检测可以分为两个部分，一个部分是对把手输出信号的检测，另一个部分是把手内低频天线的功能检测，低频天线根据系统布置的不同可以是一个电感（l）或者电感和电容的串联组合（lc串联电路），对低频天线的检测，即为对电感的检测或者电感和电容的串联谐振的检测，本发明的检测针对低频天线为电感。
3.如图1所示，现有技术中，采用的检测方法：对于电子把手输出信号的检测使用示波器或者数据采集卡，对于低频天线的功能检测使用电子元件精密分析仪，然后将示波器，数据采集卡以及电子元件精密分析仪通过远程接口连接到上位机，使用上位机做主控制器并通过labview或者其他编程软件编写相应的上位机界面。
4.现有技术存在如下技术问题：成本高，设计复杂，占用空间大，并有不具备方便携带的弊端。


技术实现要素：

5.本实用新型需要解决的技术问题在于：如何提供一种便于携带、成本低、设计简单的汽车电子把手电功能检测装置。
6.为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种汽车电子把手电功能的检测装置，其目的在于，降低成本、结构简单、便于携带。
7.为了达到上述目的，本实用新型提供了一种汽车电子把手电功能的检测装置，包含：
8.单片机，单片机具有输出输入接口；
9.检测电路，单片机通过输出输入接口连接检测电路，检测电路连接待测电子把手，检测电路在单片机和待测电子把手之间传输信号。
10.优选地，所述汽车电子把手电功能的检测装置，包含：电源，电源通过稳压模块后为单片机供电。
11.优选地，在电源处设置有电源选择开关，电源设置为内置电池电源和外置直流稳压电源，电源选择开关在内置电池电源和外置直流稳压电源之间选择。
12.优选地，所述汽车电子把手电功能的检测装置，包含：电源，电源通过继电器向待测电子把手供电；
13.检测电路包含：电子把手上电电路，单片机通过第一输出输入接口输出上电信号至继电器，将待测电子把手上电，上电信号是将继电器断开再闭合的控制信号。
14.优选地，检测电路还包含：开关门信号检测电路；开关门信号检测电路包含待测电子把手的信号输出连接线、电阻、第一电压比较器、连接第二输出输入接口的连接线；
15.在待测电子把手上电后，电子把手首先输出上电信号，上电信号主要包括把手的序列号和生产日期等追溯信息，触碰电子把手的开锁和闭锁的检测区域时，把手输出的开关门信号通过电阻分压后，经过第一电压比较器，第一电压比较器处连接有第一参考电压信号，将待测电子把手输出的开关门信号转换为第一高低电平信号，第一高低电平信号在第二输出输入接口处输入至单片机，单片机包含捕获模块和定时器模块，捕获模块用以捕获高低电平的上升沿和下降沿，捕获模块和定时器模块用以获得高低电平的持续时间，据此，该单片机用以将输出信号转换为二进制编码，单片机还能够检测出开门信号和关门信号，并能够将检测出的开关门信号通过显示屏或者远程接口连接上位机显示出来。
16.优选地，待测电子把手包含：低频天线，低频天线包含电感，需要检测低频天线的电感的电感值，电感位于第一天线管脚和第二天线管脚之间；
17.检测电路包含：电感值检测电路，电感值检测电路包含电容三点式振荡电路、第二电压比较器、第三输出输入接口，电容三点式振荡电路中设有用以连接电感的端点，电容三点式振荡电路的连接电感的端点连接于第一天线管脚和第二天线管脚之间将待检测的电感连接到该电容三点式振荡电路中，输出测定频率的正弦波信号，通过第二电压比较器，第二电压比较器处连接有第二参考电压信号，正弦波信号转换成方波，该方波信号通过第三输出输入接口连接单片机，由于电容三点式振荡电路的测定频率与电感值单调对应，该单片机用来通过高低电平的持续时间得到测定频率。
18.优选地，电容三点式振荡电路包含第一电容、第二电容、振荡管、供电电压，第一电容和第二电容串联后形成三个端点为第一电容处第一端点、第二电容处第二端点、第一电容和第二电容相连接的第三端点，振荡管也具有三个端点为发射极端点、基极端点、集电极端点，第一电容、第二电容、待检测的电感串联形成lc振荡电路，在第一电容和第二电容取为设定值时，测定频率与电感值单调对应。
19.优选地，低频天线的电感的电感值取值范围在第一电感值至第二电感值之间；分别采用第一电感值和第二电感值作为待检测电感的门限值，通过电感值检测电路，检测出第一测定频率和第二测定频率，而低频天线中电感对应测量出的测定频率在第一测定频率和第二测定频率之间为合格品，否则为不合格品。
20.优选地，第一电容、第二电容采用低温漂电容。
21.优选地，单片机还连接有：
22.远程接口，远程接口连接上位机和/或可编程控制器，远程接口包含继电器接口；
23.显示屏；
24.仿真调试接口；
25.晶振电路。
26.与现有技术相比，本实用新型提供了一种汽车电子把手电功能的检测装置，包含：单片机，单片机具有输出输入接口；检测电路，单片机通过输出输入接口连接检测电路，检测电路连接待测电子把手，检测电路在单片机和待测电子把手之间传输信号。据此，与现有
技术相比，本实用新型所提供的汽车电子把手电功能的检测装置达到的技术效果在于，结构简单、不需要采用复杂的上位机等结构，便于携带。
附图说明
27.图1为现有技术的汽车电子把手电功能的检测装置的连接示意图。
28.图2为本实用新型提供的汽车电子把手电功能的检测装置的连接示意图。
29.图3为本实用新型提供的汽车电子把手通过电源线调制输出的开关门信号。
30.图4为本实用新型提供的汽车电子把手经过电压转换电路输出的适用于单片机处理的开关门信号。
31.图5为本实用新型提供的汽车电子把手电功能的检测装置检测出的电容三点式振荡电路的一实施例的电路连接示意图。
32.附图标记说明：
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单片机
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输出输入接口
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检测电路
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电子把手
[0037]
41
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低频天线
[0038]
42
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电感
[0039]
43
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第一天线管脚
[0040]
44
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第二天线管脚
[0041]5ꢀꢀꢀꢀꢀ
电源
[0042]
51
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稳压模块
[0043]
52
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电源选择开关
[0044]
53
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内置电池电源
[0045]
54
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外置直流稳压电源
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电子把手上电电路
[0047]
61
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继电器
[0048]
62
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第一输出输入接口
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开关门信号检测电路
[0050]
71
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信号输出连接线
[0051]
72
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电阻
[0052]
73
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第一电压比较器
[0053]
74
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第二输出输入接口
[0054]
75
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连接线
[0055]
76
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第一参考电压信号
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电感值检测电路
[0057]
81
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电容三点式振荡电路
[0058]
82
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第二电压比较器
[0059]
83
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第三输出输入接口
[0060]
84
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第二参考电压信号
[0061]
85
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第一电容
[0062]
86
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第二电容
[0063]
87
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振荡管
[0064]
88
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供电电压
[0065]
91
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远程接口
[0066]
92
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上位机
[0067]
93
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可编程控制器
[0068]
94
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继电器接口
[0069]
95
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rs232接口
[0070]
96
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显示屏
[0071]
97
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仿真调试接口
[0072]
98
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晶振电路。
具体实施方式
[0073]
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。
[0074]
参阅图2所示，本实用新型提供的汽车电子把手电功能的检测装置，包含：单片机1，单片机1具有输出输入接口2。检测电路3，单片机1通过输出输入接口2连接检测电路3，检测电路3连接待测电子把手4，检测电路3在单片机1和待测电子把手4之间传输信号。
[0075]
参阅图2所示，本实用新型提供的汽车电子把手电功能的检测装置，包含：电源5，电源5通过稳压模块51后为单片机1供电。
[0076]
参阅图2所示，在电源5处设置有电源选择开关52，电源5设置为内置电池电源53和外置直流稳压电源54，电源选择开关52在内置电池电源53和外置直流稳压电源54之间选择。内置电池电源53就是集成到汽车电子把手电功能的检测装置中，外置直流稳压电源54是预留两个接口，这个外置直流稳压电源54是不和汽车电子把手电功能的检测装置绑定在一起的。电源提供12v直流电压，通过稳压模块51将电压降到稳定的5v后给单片机供电。参阅图2所示，内置锂电池为内置电池电源53的一实施例。
[0077]
参阅图2所示，本实用新型提供的汽车电子把手电功能的检测装置，包含：电源5，电源5通过继电器61向待测电子把手4供电。电子把手4的供电电压为12v。
[0078]
检测电路3包含：电子把手上电电路6，单片机1通过第一输出输入接口62输出上电信号至继电器61，将待测电子把手4上电，上电信号是将继电器61断开再闭合的控制信号。电子把手4在断电后再上电才能够输出序列号和生产日期等用于追溯的上电信息。
[0079]
检测电路3还包含：开关门信号检测电路7；开关门信号检测电路7包含待测电子把手的信号输出连接线71、电阻72、第一电压比较器73、连接第二输出输入接口74的连接线75。
[0080]
在待测电子把手4上电后，触碰电子把手4的开锁（unlock）和闭锁（lock）的检测区域时，把手输出的开关门信号通过电阻72分压后，经过第一电压比较器73，第一电压比较器处连接有第一参考电压信号76，将待测电子把手输出的开关门信号转换为单片机可以识别的第一高低电平信号（高电平为5v，低电平为0v），第一高低电平信号在第二输出输入接口
处输入至单片机1，单片机1通过捕获模块和定时器模块来捕获高低电平的上升沿和下降沿并计算出高低电平的持续时间，捕获模块首先检测电子把手输出的开关门信号的脉冲边沿发生的时间（上升沿/下降沿），并将当前定时器的值存到捕获寄存器中，完成一次捕获。当下一个边沿信号反转时再次捕获并再次记录定时器的值，两次值之差就是高（低）电平的脉宽，再根据计数频率就可以计算出脉宽的具体时间。根据检测到的开门或者关门信号所有的边沿顺序和脉宽时间解码出电子把手的开门信号和关门信号，将检测出的开关门信号通过显示屏或者远程接口连接上位机显示出来。
[0081]
参阅图3所示，为电子把手输出的开关门信号，由于输出信号是调制在电源线上，所以输出信号的高低电平变化范围在（+10.8v~+12v）之间。
[0082]
参阅图4所示，通过第一电压比较器73输出的第一高低电平信号。根据该第一高低电平信号的脉冲的上升沿和下降沿以及高低电平持续时间转换出相应的二进制（0或者1），然后识别出对应的开锁（unlock）和闭锁（lock）信号，如图3中bit2为开锁信号，bit3为闭锁信号。
[0083]
参阅图2所示，待测电子把手4包含：低频天线41，低频天线41包含电感42，需要检测低频天线的电感42的电感值l，电感42位于第一天线管脚（ant1）43和第二天线管脚（ant2）44之间。
[0084]
检测电路3包含：电感值检测电路8，电感值检测电路8包含电容三点式振荡电路81、第二电压比较器82、第三输出输入接口83，电容三点式振荡电路81中设有用以连接电感的端点，电容三点式振荡电路的连接电感的端点连接于第一天线管脚和第二天线管脚之间将待检测的电感连接到该电容三点式振荡电路81中，输出测定频率的正弦波信号，通过第二电压比较器82，第二电压比较器处连接有第二参考电压信号84，将正弦波信号转换成方波，该方波信号通过第三输出输入接口83连接单片机1，单片机1计算出该方波信号的高低电平的持续时间，并转换为测定频率f，测定频率f与电感值l单调对应。
[0085]
结合图5所示，电容三点式振荡电路81包含第一电容85、第二电容86、振荡管87、供电电压88，第一电容85和第二电容86串联后形成三个端点为第一电容处第一端点、第二电容处第二端点、第一电容和第二电容相连接的第三端点，振荡管87也具有三个端点为发射极端点、基极端点、集电极端点，第一电容85、第二电容86、待检测的电感42串联形成lc振荡电路，在第一电容85和第二电容86取为设定值c1、c2时，测定频率f与电感值l单调对应。供电电压88为5v。
[0086]
低频天线的电感42的电感值取值范围在第一电感值l1至第二电感值l2之间；分别采用第一电感值l1和第二电感值l2作为待检测电感l的门限值，通过电感值检测电路8，检测出第一测定频率f1和第二测定频率f2，而低频天线中电感对应测量出的测定频率f在第一测定频率f1和第二测定频率f2之间为合格品，否则为不合格品。
[0087]
第一电容85、第二电容86采用低温漂电容。具体的，可以是np0电容，np0电容器适合用于振荡器、谐振器的槽路电容，以及高频电路中的耦合电容。也就是，例如，在温度从-55℃到125℃时电容变化率为0
±
30ppm/℃（ppm，为百万分之一）。低温漂电容的电容值随着温度的变化基本上是0（百万分之三十的电容值偏移）。而，这样的电容值精度较高且对于温度稳定。
[0088]
参阅图5所示，提供一具体实施例。待检测的电感值（l）为已知365μh，第一电容值
c1和第二电容值c2分别取值240pf和560pf。第一电容85、第二电容86、待检测的电感42串联形成lc振荡电路的频率计算公式如下：
[0089][0090][0091]
根据公式（1）和（2），计算出输出频率f≈642khz。根据电子把手规范，电感的取值一般会有上下门限值，比如365μh
±
5%，即346.75μh~383.25μh（l1~l2），可以制作两个电感的极限样件，通过电感极限样件分别测出对应的频率值≈（626khz~661khz）（f2~f1），单片机检测在这个区间的频率值即认为是合格的低频天线，反之，即为不合格的低频天线。测定频率f是电感值l的单调递减函数。
[0092]
参阅图2所示，单片机1还连接有：远程接口91，远程接口91连接上位机92和/或可编程控制器93，远程接口91包含继电器接口94用于连接可编程控制器（plc）93，还可以包含连接上位机92的rs232接口95。留有远程接口91是便于在设有上位机的检测点与上位机通讯联系。显示屏96。仿真调试接口97。晶振电路98。
[0093]
以上所述就是本实用新型所提供的汽车电子把手电功能的检测装置的具体实施方式。
[0094]
据此，本实用新型能达到的技术效果在于：第一，实现了对汽车电子把手的电功能参数的准确测量；第二，在保证把手电功能参数准确测量的基础上，大幅度降低了设计成本；第三，在不需要上位机的情况下，可以切换为内部锂电池供电便于携带使用；第四，在需要集成到复杂的测试台架的时候可以切换为外部直流电源供电，并通过远程接口（rs232）接入上位机或者通过继电器接入可编程控制器（plc）。
[0095]
上述具体实施例和附图说明仅为例示性说明本实用新型的技术方案及其技术效果，而非用于限制本实用新型。任何熟于此项技术的本领域技术人员均可在不违背本实用新型的技术原理及精神的情况下，在权利要求保护的范围内对上述实施例进行修改或变化，均属于本实用新型的权利保护范围。