[发明专利]基于ARM技术的发动机手持式测试诊断设备

说明书

技术领域：

本发明涉及发动机测试与故障诊断技术领域，具体地讲是一种基于ARM技术的发动机手持式测试诊断设备。

背景技术：

目前针对不同机型研制的发动机数字式自动测试设备绝大多数是基于工控机的PCI总线、ISA总线、VXE总线以及PC104总线等数据采集模板，涉及处理器、存储器、A/D采集、I/O模板等多个独立板卡，数量多，使得设备集成化程度低，体积大，不方便外场携带使用，扩展性也不强；另外现有的测试诊断设备只能通过测试数据来获取定量的故障征兆，而不具备获取定性故障征兆的手段，使得故障信息源单一，影响了诊断准确率。

发明内容：

本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种基于ARM技术的发动机手持式测试诊断设备，主要解决现有的发动机数字式自动测试设备集成化程度低、体积大、不方便外场携带使用、扩展性不强及故障信息源单一和诊断准确率低等问题。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：基于ARM技术的发动机手持式测试诊断设备，它包括壳体，壳体的正面上设触摸屏、按键，其侧面上设USB接口、信号采集接口、开关和电源接头，其一端面上设把手，其特殊之处在于在壳体内设嵌入式平台板卡和接口板，在嵌入式平台板卡和接口板的背面设数据采集板卡和电池；

嵌入式平台板卡上设ARM嵌入式微处理器，ARM嵌入式微处理器通过FLASH控制器、SDRAM控制器分别与FLASH存储器、SDRAM存储器连接，通过LCD控制器与触摸屏连接，通过线路与电源接头连接，通过总线与数据采集模块接口连接，通过线路与接口板上的USB接口、按键接口、以太网接口、串行接口和预留扩展接口连接；接口板上设USB接口、按键接口、以太网接口、串行接口和预留扩展接口，USB接口通过线路与USB设备连接，按键接口与壳体上的按键连接；

数据采集板卡上设数据采集模块，数据采集模块由现场可编程门阵列FPGA、A/D转换芯片和多路选择开关组成，现场可编程门阵列FPGA包括频率计数模块、数字计数模块和A/D控制模块，可实现4路频率量的计数、24路数字量的采集、以及通过控制A/D转换芯片和多路选择开关实现对16路模拟量的采集；

嵌入式平台板卡、接口板和数据采集板卡上的部件通过线路连接；

电池通过线路与开关连接。

在嵌入式平台的FLASH存储器内放置嵌入式Windows CE操作系统、数据库和应用程序，应用程序中的故障诊断程序主要由数据分析模块、故障诊断模块组成，在FPGA内设置数据采集子程序。

本发明的测试数据的流转关系如图8所示：

采集到的数据经过数据处理后，一方面进行实时曲线和数字显示，同时被保存在FLASH存储器的数据库中，另一方面进入数据分析模块，如果发现有故障则，则启动故障诊断模块对数据进行诊断，诊断完毕后将故障数据也保存于数据库，另外用户可根据诊断排故结果完成维修信息的填写。也可启动数据回放功能对存储的历史数据进行分析，然后转入故障诊断模块。

本发明的基于ARM技术的发动机手持式测试诊断设备，以ARM嵌入式微处理器为主控中心，它通过总线对现场可编程门阵列FPGA进行控制访问，从而实现采集数据从现场可编程门阵列FPGA到FLASH存储器的传输，ARM嵌入式微处理器根据FLASH存储器中内置的应用程序，实现数据的处理、显示、故障诊断。

本发明的基于ARM技术的发动机手持式测试诊断设备与已有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步，1、设备实现了小型化和一体化，可手持式携带；2、既可以从测试数据获取定量故障征兆，也能以人机交互的方式来实现定性故障征兆的录入，扩充了故障知识的来源；3、嵌入式平台板卡是通用的，针对不同的测试信号只须设计采集板卡，因而具备较强的扩展性。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的前壳打开的结构示意图；

图3是本发明的后壳打开的结构示意图；

图4是本发明的硬件总体组成原理图；

图5是本发明的嵌入式平台组成原理图；

图6是本发明的数据采集模块组成原理图；

图7是本发明的软件功能图；

图8是本发明的数据流转关系图。

具体实施方式：

为了更好地理解与实施，下面结合附图给出具体实施例详细说明本发明基于ARM技术的发动机手持式测试诊断设备。