(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 2116534 U(45)授权公告日 2020.10.09
(21)申请号 202020713114.1(22)申请日 2020.04.30
(73)专利权人 中国汽车工程研究院股份有限公
司
地址 401122 重庆市北部新区金渝大道9号(72)发明人 张志辉 马毅 陈磊 刘明
秦金龙 孙一鹏 (74)专利代理机构 重庆强大凯创专利代理事务
所(普通合伙) 50217
代理人 范淑萍(51)Int.Cl.
G05B 19/042(2006.01)G01L 27/00(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图4页
(54)实用新型名称
一种基于单片机的sent通讯信号发生器(57)摘要
本实用新型属于信号发生器技术领域，具体提供一种基于单片机的sent通讯信号发生器，包括：单片机和外围控制电路；外围控制电路不少于2个，外围控制电路分别与单片机的输入引脚电连接，外围控制电路用于产生电平信号；单片机的信号输出引脚用于连接上位机。使用本装置，检测人员可以用单片机进行传感器的模拟，用传感器输出的数字信号来模拟传感器的检测信号。本申请结构简单，成本低廉。且操作简单，只需控制外围控制电路即可，并且，由于传感器的模拟值可以提前设置，灵活性同样出色。
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权 利 要 求 书
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1.一种基于单片机的sent通讯信号发生器，其特征在于，包括：单片机和外围控制电路；外围控制电路不少于2个，外围控制电路分别与单片机的输入引脚电连接，外围控制电路用于产生电平信号；单片机的信号输出引脚用于连接上位机。
2.根据权利要求1所述的基于单片机的sent通讯信号发生器，其特征在于：外围控制电路包括按键电路，按键电路包括开关按键和电源，开关按键的一端接电源，另一端接地的同时还与单片机的输入引脚电连接。
3.根据权利要求2所述的基于单片机的sent通讯信号发生器，其特征在于：按键电路不少于3个。
4.根据权利要求3所述的基于单片机的sent通讯信号发生器，其特征在于：按键电路的数量为4个。
5.根据权利要求1所述的基于单片机的sent通讯信号发生器，其特征在于：还包括显示屏，显示屏的接口与单片机的输出引脚电连接。
6.根据权利要求5所述的基于单片机的sent通讯信号发生器，其特征在于：显示屏为1602液晶显示屏。
7.根据权利要求6所述的基于单片机的sent通讯信号发生器，其特征在于：显示屏还显示测试的时间以及sent信号发送的次数。
8.根据权利要求2所述的基于单片机的sent通讯信号发生器，其特征在于：外围控制电路还包括脉冲信号发生电路，脉冲信号发生电路的输出端与按键电路的接电源的一端电连接。
9.根据权利要求8所述的基于单片机的sent通讯信号发生器，其特征在于：脉冲信号发生电路为555脉冲信号发生电路。
10.根据权利要求1所述的基于单片机的sent通讯信号发生器，其特征在于：单片机的型号为STCC52。
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说 明 书
一种基于单片机的sent通讯信号发生器
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技术领域
[0001]本实用新型属于信号发生器技术领域，尤其涉及一种基于单片机的sent通讯信号发生器。
背景技术
[0002]目前整车OBD系统采用国6法规标准，为满足国6标准，多数主机厂为整车增加颗粒捕集器，而颗粒捕集器均需安装压差传感器以监控颗粒捕集器压力是否正常。在整车开发过程中，需进行颗粒捕集器压差传感器的故障模拟，这个过程需要给整车控制单元发送sent通讯信号，来模拟压差信号。但目前国内尚无sent信号发生器或相关设备，采购国外设备成本高、周期长，难以满足日益增加的sent信号发生器的需求。[0003]因此，需要一种简易的sent通讯信号发生器，能够降低设备成本和生产周期，以满足整车颗粒捕集器压差信号测试开发以及其他需要sent信号的测试项目的测试需求。实用新型内容
[0004]本实用新型的目的，在于提供了一种基于单片机的sent通讯信号发生器，能够降低设备成本和生产周期，以满足整车颗粒捕集器压差信号测试开发以及其他需要sent信号的测试项目的测试需求。
[0005]本实用新型提供的基础方案为：
[0006]一种基于单片机的sent通讯信号发生器，包括：单片机和外围控制电路；外围控制电路不少于2个，外围控制电路分别与单片机的输入引脚电连接，外围控制电路用于产生电平信号；单片机的信号输出引脚用于连接上位机。[0007]基础方案工作原理及有益效果：[0008]检测时，测试人员只需控制外围控制电路，通过外围控制电路给单片机对应的输入引脚发送电平信号。单片机通过识别接收到电平信号的引脚后，通过输出引脚给上位机发送对应的数字信号。单片机根据接收到电平信号的引脚，输出对应的数字信号，其中涉及的程序属于现有技术，在此不再赘述。[0009]通过这样的方式，检测人员可以用单片机进行传感器的模拟，用传感器输出的数字信号来模拟传感器的检测信号。由于传感器的数值可以提前设计好，这样，可以精确的发送想要传感器检测数值。进而完成sent信号的模拟测试。[0010]至少两个外围控制电路，则可以至少对单片机的两个输入引脚发送电平信号，进而使得单片机输出至少出两种模拟的传感器检测值，通过合理的设置检测值(如设置成检测范围内的最大值与最小值)，可以实现高效率的sent信号测试。[0011]本申请结构简单，成本低廉。且操作简单，只需控制外围控制电路即可。并且由于传感器的模拟值可以提前设置，灵活性同样出色。[0012]进一步，外围控制电路包括按键电路，按键电路包括开关按键和电源，开关按键的一端接电源，另一端接地的同时还与单片机的输入引脚电连接。
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这样的结构设置，通过改变开关按键的按合状态，可以改变单片机输入引脚的接
收到的电平信号，进而可以通过识别电平信号和对应引脚，改变输出的sent信号。[0014]进一步，按键电路不少于3个。[0015]这样的设置，可以对至少3个引脚进行连接，使单片机能够接受到至少3种模型信号，进而发送出至少3种sent测试信号，以对待测对象进行较为全面的检测。[0016]进一步，按键电路的数量为4个。[0017]4个按键电路的设计，可分别对应数据值最小、数据值最大、信号校验位计算错误以及无信号校验四种模式，通过设置这样的4个按键，能够对检测对象进行完整的检测。[0018]进一步，还包括显示屏，显示屏的接口与单片机的输出引脚电连接。[0019]通过显示屏的设置，显示屏会显示当前单片机输出的sent信号的模式，便于测试人员直观的了解当前sent信号所处的模式。[0020]进一步，显示屏为1602液晶显示屏。[0021]1602液晶显示屏外形小巧、省电、工作时发热量极低，且非常轻薄、便于安装。[0022]进一步，还包括计时电路和计数电路，分别与单片机的输出引脚电连接。[0023]通过计时电路与技术电路，可以了解测试的时间、频率等相关参数。[0024]进一步，显示屏还显示测试的时间以及sent信号发送的次数。[0025]计时采用的是STCC52单片机自带的计时功能，可以统计sent信号的发送次数及发送时间。通过这样的方式，可以估算sent信号的发射频率，进而从另一个维度对测试结果进行了解。
[0026]进一步，外围控制电路还包括脉冲信号发生电路，脉冲信号发生电路的输出端与按键电路的接电源的一端电连接。
[0027]当需要重复多次模拟相同的sent信号时，可以将对应的外围控制电路的脉冲信号发生电路接通，外冲控制电路会按照预设的频率定时发送电平信号，进而使得单片机的对应引脚按照预设的频率接收到电平信号，从而按照预设的频率来模拟对应的sent信号。[0028]进一步，脉冲信号发生电路为555脉冲信号发生电路。[0029]555脉冲信号发生电路的技术成熟，结构简单，便于操作。[0030]进一步，单片机的型号为STCC52。[0031]STCC52单片机作为一款低功耗、高性能CMOS8位微控制器，它使用经典的MCS-51内核，又做了很多的改进使得芯片具有传统的51单片机不具备的功能，能够很好的满足本申请中对主控芯片的需求；并且STCC52单片机的价格合理，能够很好的控制成本。附图说明
[0032]图1为本实用新型实施例一中单片机的引脚结构示意图；[0033]图2为本实用新型实施例一中单片机的晶振电路结构图；[0034]图3为本实用新型实施例一中按键电路的结构图；
[0035]图4为本实用新型实施例一中液晶显示屏与单片机的连接图；[0036]图5为本实用新型实施例二中555脉冲信号发生电路的电路图；[0037]图6为本实用新型实施例三的结构示意图。
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具体实施方式
[0038]下面通过具体实施方式进一步详细说明：[0039]实施例一
[0040]一种基于单片机的sent通讯信号发生器，包括单片机、外围控制电路及显示屏。[0041]本实施例中单片机为STCC52型号的单片机。该型号的单片机STCC52单片机作为一款低功耗、高性能CMOS8位微控制器，它使用经典的MCS-51内核，又做了很多的改进使得芯片具有传统的51单片机不具备的功能，能够很好的满足本申请中对主控芯片的需求；并且STCC52单片机的价格合理，能够很好的控制成本。[0042]如图1所示，单片机的20引脚为接地端，21引脚为电源端。引脚1～8是P1.0～P1.7准双向的I/O口。第9引脚RST为单片机的上电复位端。引脚10～17是P3口的准双向I/O口，其中P3.7为sent信号输出接口，用于与上位机电连接。如图2所示，在18、19引脚外接石英晶体和振荡电容，本实施例中，振荡电容采用规格为22PF的电容，晶振频率为12MHz。第30引脚由于STCC52有内部程序存储器，所以在本系统中该引脚接电平。第22-29引脚是P0口准双向I/O口。
[0043]如图3所示，外围控制电路包括4个按键电路。按键电路包括开关按键和电源，开关按键的一端接电源，另一端接地的同时还与单片机的输入引脚电连接。4个按键电路分别与单片机的10—13号引脚电连接。通过按压不同的开关按键，单片机的不同引脚会接收到电平信号。
[0044]本实施例中，显示屏为1602液晶显示屏，1602液晶显示屏外形小巧、省电、工作时发热量极低，且非常轻薄、便于安装。如图4所示，显示屏数据口与单片机的P0口电连接，RS端口与单片机的P3.5电连接，R/W端口与单片机的P3.6电连接、E端口与单片机的P3.4电连接。显示屏还显示测试的时间以及sent信号发送的次数。[0045]具体实施过程如下：[0046]本实施例中，4个按键开关分别对应数据值最小、数据值最大、信号校验位计算错误以及无信号校验四种模式。按压某个按键开关后，单片机中断当前模式，进入该按键开关对应的模式。
[0047]本装置在刚上电时，液晶显示屏上会显示系统初始化的界面。按下某个按键开关后，液晶显示对应的信号输出模式，如按下第一个键时，显示“MODE 1”(或“最小值模式”)，按下其他按键开关时，则转换为显示其他按键开关对应的模式。[0048]检测时，测试人员只需控制外围控制电路，通过外围控制电路给单片机对应的输入引脚发送电平信号。具体的，测试人员只需在4个按键开关中，选择与待测试功能对应的按键进行按压。单片机与按键电路电连接的引脚会接收到一个电平信号。单片机识别出接收到电平的引脚后，可通过输出引脚给上位机发送对应的数字信号。单片机通过识别接收到电平信号的引脚后，通过输出引脚给上位机发送对应的数字信号。单片机根据接收到电平信号的引脚，输出对应的数字信号，其中涉及的程序属于现有技术，在此不再赘述。[0049]sent通讯通过一个方波的持续时间(低电平“0”与电平“1”的持续时间)，来传递信息。如持续时间达到36μs，对应十六进制0，持续时间39μs对应十六进制1，计算公式为T/3-12(T为方波持续时间)，最大值为81μs，对应十六进制F，即通过sent信号的持续时间即可转化为对应的数据信息。多个方波信号以一定的规则组合，每帧sent信号最多可传输24bit数
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据信息。本实用新型单片机STCC52采用12MHz晶振，机器周期为约1μs，可满足sent生成的延时控制。本实用新型单片机STCC52工作电压为5V，可满足sent信号电压需求。[0050]单片机P3.7口作为sent信号输出口，当置“0”时对应方波低电平(0V)，置“1”时对应方波电平(5V)，通过延时函数可精确控制高低电平的延时时间，通过while语句产生周期性的sent信号，最终产生我们需要的sent信号。[0051]本申请结构简单，成本低廉。且操作简单，只需控制外围控制电路即可。并且由于传感器的模拟值(模拟模式)可以提前设置，灵活性同样出色。[0052]实施例二
[0053]与实施例一不同的是，外围控制电路还包括脉冲信号发生电路，如图5所示，本实施例中，脉冲信号发生电路为555脉冲信号发生电路。脉冲信号发生电路的输出端与按键电路的接电源的一端电连接。[0054]这样的设置，当需要重复多次模拟相同的sent信号时，可以将对应的外围控制电路的脉冲信号发生电路接通，外冲控制电路会按照预设的频率定时发送电平信号，进而使得单片机的对应引脚按照预设的频率接收到电平信号，从而按照预设的频率来模拟对应的sent信号。
[0055]当需要不同的频率时，可通过调节脉冲信号发生电路中滑动电阻的阻值，或者接通脉冲信号发生电路中不同的跳冒来实现。与用单片机自带的计时电路来进行频率设置相比，外接的脉冲信号发生电路性能更加稳定，并且调节频率的方式更加方便。[0056]实施例三
[0057]为便于理解，实施例三的附图标记包括：壳体1、按键开关2、连接接口3、保护盖4。[0058]与实施例一不同的是，如图6所示，本实施例中，还包括壳体1；单片机固定在壳体1内，外围控制电路的4个开关按键为按键开关2，4个按键开关2固定在壳体1的同一侧壁上；单片机连接上位机的输出引脚的连接接口3与按键开关2固定在同一侧壁上，该侧壁的一侧上转动连接有保护盖4，保护盖4转动后能够与该侧壁盖合。[0059]这样的设置，在不使用设备的时候，可以转动保护盖4，将保护盖4与侧壁盖合，从而对单片机连接上位机的输出引脚的连接接口3，以及按键开关2进行保护，起到防尘防潮的作用，延长设备的使用寿命。
[0060]以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
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