【摘? 要】機(jī)動(dòng)車作為人們工作與生活中必不可少的交通工具，不僅有利于調(diào)節(jié)人們的生活質(zhì)量，而且機(jī)動(dòng)車相關(guān)技術(shù)的更新和進(jìn)步也對(duì)社會(huì)的發(fā)展具有重要的影響?；诖恕Ｑ芯繖C(jī)動(dòng)車檢測(cè)系統(tǒng)中的多功能數(shù)據(jù)采集器，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以極大地升級(jí)機(jī)動(dòng)車的質(zhì)量，滿足車身性能的設(shè)計(jì)需求，并合理減少交通事故，保障行駛安全。本文主要研究機(jī)動(dòng)車檢測(cè)系統(tǒng)中多功能數(shù)據(jù)采集器設(shè)計(jì)的意義以及要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】機(jī)動(dòng)車;自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng);多功能數(shù)據(jù)采集器;設(shè)計(jì)研究

前言

信息時(shí)代下，隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展以及電子信息技術(shù)的日益更新，在微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用的過程中催生出一種新的技術(shù)類型，即數(shù)據(jù)采集技術(shù)，該技術(shù)能夠提升數(shù)據(jù)信號(hào)采集的質(zhì)量，保障所獲取信息的有效性和時(shí)效性。尤其在機(jī)動(dòng)車檢測(cè)系統(tǒng)中，應(yīng)用多功能數(shù)據(jù)采集器，不僅可以對(duì)機(jī)動(dòng)車的車身性能以及安全系數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)促進(jìn)檢測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)化升級(jí)，為自動(dòng)化、數(shù)字化機(jī)動(dòng)車檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)有效的保障。

一、數(shù)據(jù)采集技術(shù)的相關(guān)概述

（一）數(shù)據(jù)采集的任務(wù)和意義

信息時(shí)代下，作為微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的一大重要分支，數(shù)據(jù)采集技術(shù)集合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、信號(hào)采集技術(shù)等多項(xiàng)內(nèi)容，是信息采集和讀取信息的重要渠道。從定義的角度來講，數(shù)據(jù)采集就是將電流、電壓、位移、流量、壓力、濕度以及溫度等模擬量，通過采集的形式存儲(chǔ)到相關(guān)系統(tǒng)當(dāng)中，再經(jīng)過精密的計(jì)算顯示所得數(shù)據(jù)并打印的過程，能夠有效地對(duì)這些采集到的物理量進(jìn)行動(dòng)態(tài)化和實(shí)時(shí)的監(jiān)督和測(cè)算，進(jìn)而生成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在整個(gè)生產(chǎn)和加工的過程中，利用該技術(shù)能夠?qū)ιa(chǎn)加工現(xiàn)場(chǎng)的各類工藝參數(shù)進(jìn)行記錄、采集和加工，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的全監(jiān)督。甚至在科研領(lǐng)域，利用數(shù)據(jù)采集技術(shù)，可以將科學(xué)家們的一切動(dòng)態(tài)活動(dòng)和研究技術(shù)的動(dòng)態(tài)分析記錄下來，可以強(qiáng)化科學(xué)技術(shù)水平，提升我國(guó)總體生產(chǎn)實(shí)力。

（二）機(jī)動(dòng)車檢測(cè)系統(tǒng)中的多功能數(shù)據(jù)采集技術(shù)

基于信息時(shí)代的背景下，信息采集成為人們溝通和交流的重要渠道。尤其在新技術(shù)和新科學(xué)逐漸催生的今天，自動(dòng)化和數(shù)字化技術(shù)逐漸應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，成為硬件開發(fā)以及軟件設(shè)計(jì)中的重要?jiǎng)恿?。?dāng)前，我國(guó)機(jī)動(dòng)車檢測(cè)系統(tǒng)大多依賴于現(xiàn)場(chǎng)總線控制，必要情況下設(shè)計(jì)了專門的通信協(xié)議。但是系統(tǒng)在輸送信號(hào)和數(shù)據(jù)的過程中由于拓展性較差，再加上抗干擾能力弱等問題，很難滿足網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化建設(shè)的需求?；诖耍瑢⒁蕴W(wǎng)技術(shù)融入到機(jī)動(dòng)車檢測(cè)系統(tǒng)當(dāng)中，形成多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能夠有效解決總線控制過程中總線的漏洞，強(qiáng)化了抗干擾的能力。而且機(jī)動(dòng)車內(nèi)的設(shè)備可以直接與互聯(lián)網(wǎng)連接，使得對(duì)機(jī)動(dòng)車車身性能以及安全性的控制達(dá)到了最有效的程度，同時(shí)也為新技術(shù)的更新以及智能化設(shè)備的輸出提供了平臺(tái)保障。

二、機(jī)動(dòng)車檢測(cè)系統(tǒng)中多功能數(shù)據(jù)采集器設(shè)計(jì)研究的現(xiàn)狀

（一）國(guó)外研究現(xiàn)狀

國(guó)外針對(duì)機(jī)動(dòng)車檢測(cè)技術(shù)的研究相對(duì)較早，一些發(fā)達(dá)國(guó)家在第三次科技革命之后甚至開始?jí)艛鄼C(jī)動(dòng)車單項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)。隨著科技的更新，機(jī)械技術(shù)與理學(xué)、光學(xué)以及電子應(yīng)用學(xué)結(jié)合到一起，催生出很多綜合性檢測(cè)技術(shù)，極大地促進(jìn)了機(jī)動(dòng)車行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。尤其進(jìn)入21世紀(jì)，一些工業(yè)較為發(fā)達(dá)的國(guó)家，已經(jīng)制定了機(jī)動(dòng)車檢測(cè)技術(shù)的自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)，使各類技術(shù)類型逐漸朝著智能化和多樣化的方向發(fā)展。

（二）國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

改革開放至今，我國(guó)的綜合實(shí)力不斷增強(qiáng)，科學(xué)技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域中都有了快速的發(fā)展，機(jī)動(dòng)車檢測(cè)技術(shù)也隨之更新。再加上我國(guó)物流運(yùn)輸行業(yè)的突飛猛進(jìn)，對(duì)機(jī)動(dòng)車安全檢測(cè)技術(shù)的要求也就越來越高，一些基于網(wǎng)絡(luò)化和智能化的自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，也在這個(gè)過程中應(yīng)運(yùn)而生，如互換性虛擬儀器、VXI儀器、PC儀器、智能儀器等的出現(xiàn)，使現(xiàn)代設(shè)備與智能化儀器之間的距離越來越近，對(duì)機(jī)動(dòng)車檢測(cè)的范圍和要求也就越來越嚴(yán)格。但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，由于技術(shù)的限制，我國(guó)在對(duì)機(jī)動(dòng)車進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，部分地區(qū)依然采取以PC機(jī)或者是單片機(jī)為主的檢測(cè)模式，速度較慢的同時(shí)，通信協(xié)議和不夠暢通，可靠性不強(qiáng)，在機(jī)上故障頻發(fā)，后續(xù)的維護(hù)成本也相對(duì)較大，在編程的過程中還不容易調(diào)試，需要在技術(shù)更新的基礎(chǔ)上進(jìn)行多樣化的測(cè)試，以促進(jìn)檢測(cè)技術(shù)的智能化發(fā)展。

三、機(jī)動(dòng)車檢測(cè)系統(tǒng)中多功能數(shù)據(jù)采集器的設(shè)計(jì)研究

（一）Science-BCJ型全電腦化機(jī)動(dòng)車檢測(cè)系統(tǒng)

該型號(hào)的機(jī)動(dòng)車檢測(cè)系統(tǒng)是由中國(guó)的科研人員自主研究的，由機(jī)動(dòng)車檢測(cè)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、機(jī)動(dòng)車激動(dòng)檢測(cè)控制系統(tǒng)以及機(jī)動(dòng)車檢測(cè)設(shè)備三部分構(gòu)成。而且想要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)和控制，就需要對(duì)其中的各部分性能進(jìn)行重新測(cè)算和改造，如將工位控制機(jī)中的多口串口卡進(jìn)行拆分和升級(jí)，或者是將控制機(jī)中的數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行設(shè)備更換，以促進(jìn)自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。

（二）系統(tǒng)硬件、軟件的實(shí)現(xiàn)

首先從硬件的角度來講。系統(tǒng)主要以SST89E564RD單片控制機(jī)為主要的核心部分，通過以太網(wǎng)對(duì)控制芯片進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)督和控制，從而實(shí)現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)采集工作。在串口部分可以對(duì)網(wǎng)卡中的數(shù)據(jù)進(jìn)行清算或修改，在接口部分能夠?qū)C(jī)動(dòng)車的車身外部結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)度和檢測(cè)。而且整個(gè)檢測(cè)或計(jì)算流程都可以直接在計(jì)算機(jī)上操作完成，提升了檢測(cè)的便捷性。而且由于該系統(tǒng)具有很強(qiáng)的下載和在線仿真技能，在其他不同設(shè)備開發(fā)或調(diào)試的過程中能夠大大地節(jié)約成本，繼而保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

其次從軟件的角度來講。C51語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)，其中主要包含以下幾個(gè)基本的子程序模塊，分別是數(shù)據(jù)裝幀接受子程序、客戶端服務(wù)器設(shè)計(jì)子程序、數(shù)據(jù)采集與控制子程序以及串口通信子程序等。在進(jìn)行初始化和驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的過程中，該程序能夠直接更改或屏蔽一些非必要的硬件處理細(xì)節(jié)，并向上層軟件提供一些有效的接口，使各類數(shù)據(jù)能夠直接通過網(wǎng)絡(luò)輸送到主機(jī)上，然后計(jì)算系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和分解，再傳輸?shù)较乱粚涌蛻舳诉M(jìn)行更高端的數(shù)據(jù)處理。

（三）測(cè)試實(shí)例

首先是16路模擬量采集的測(cè)試。該測(cè)試的主電壓要始終控制在-5V到+5V之間。其中測(cè)試界面中的內(nèi)容包括A/D輸入信息，如每個(gè)通道所采集到的點(diǎn)數(shù)、采集通道的數(shù)量以及采樣的通道號(hào)等;服務(wù)器監(jiān)聽端口;服務(wù)器初始和工作地址。在設(shè)置好各方參數(shù)之后，技術(shù)人員需要通過觸碰上方按鈕，使電路板和上位機(jī)之間能夠建立起基本的TCP連接，讓計(jì)算機(jī)或者其他應(yīng)用系統(tǒng)能夠?qū)⑺x取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和保存。

其次是12路開入開出量的測(cè)試。技術(shù)人員需要在8255輸入信息欄中輸入12位二進(jìn)制的數(shù)，然后以此點(diǎn)擊測(cè)試程序，檢測(cè)整個(gè)系統(tǒng)中的測(cè)試板的二極管狀態(tài)是否處于正常工作的狀態(tài)。通過利用繼電器測(cè)試板的系統(tǒng)在電路板中輸入12路開入量，并點(diǎn)擊8255數(shù)據(jù)采集器，查看設(shè)備狀態(tài)欄中的數(shù)據(jù)顯示是否與預(yù)測(cè)的一致，已確定12路開入量是否處于正常工作的狀態(tài)。經(jīng)過測(cè)試可以看出，針對(duì)一些帶有串口的檢測(cè)設(shè)備，主控制計(jì)算機(jī)能夠利用網(wǎng)絡(luò)串口直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。但是針對(duì)一些不帶串口的檢測(cè)設(shè)備，則需要技術(shù)人員依托計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，對(duì)設(shè)備的輸入量進(jìn)行模擬和測(cè)試，然后由8255A系統(tǒng)對(duì)外部檢測(cè)設(shè)備實(shí)施全面有效的調(diào)度，從而真正保證機(jī)動(dòng)車的全自動(dòng)化檢測(cè)，提升機(jī)動(dòng)車的安全操作性能。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸發(fā)展，對(duì)機(jī)動(dòng)車檢測(cè)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，不僅要有效明確數(shù)據(jù)采集器的應(yīng)用方向，而且還要基于安全性能的角度出發(fā)，對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的各類設(shè)備和參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，促進(jìn)機(jī)動(dòng)車檢測(cè)系統(tǒng)向智能化和自動(dòng)化的方向發(fā)展，有效滿足機(jī)動(dòng)車發(fā)展的技術(shù)要求，為整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王芳，劉云飛，劉云卿，王玉紅.機(jī)動(dòng)車檢測(cè)系統(tǒng)中多功能數(shù)據(jù)采集器的設(shè)計(jì)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2009（07）：66-68.

[2]王芳.機(jī)動(dòng)車檢測(cè)系統(tǒng)中多功能數(shù)據(jù)采集器的設(shè)計(jì)[D].南京林業(yè)大學(xué)，2008.

作者簡(jiǎn)介：

朱云云，1981年10月;籍貫：融水;性別：女;最高學(xué)歷：本科;職稱：技術(shù)員;職務(wù)：研究方向：機(jī)動(dòng)車檢測(cè);畢業(yè)院校：重慶大學(xué)

（作者單位：柳州市日通汽車檢測(cè)服務(wù)有限公司）