摩托車電子儀表檢測裝置的研制

謝芳利

摘要：電子儀表是摩托車結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在生產(chǎn)和使用過程中，不可避免地會出現(xiàn)各種故障，這取決于產(chǎn)品的質(zhì)量、使用方法和使用時間。摩托車電子設(shè)備檢測裝置的檢測不僅可以保證設(shè)備的正常使用，還可以降低日后的維護成本。傳統(tǒng)摩托車電子儀表的檢測由于模塊分散、方法復(fù)雜，往往誤差較大，影響檢測質(zhì)量。因此，開發(fā)適用于摩托車的電子設(shè)備自動檢測裝置可以替代原來的人工檢測，智能檢測可以提高電子設(shè)備的檢測效率，減少誤差。

關(guān)鍵詞：摩托車;電子儀表;監(jiān)測裝置

摩托車電子儀表是機械表的更新?lián)Q代產(chǎn)品，全面檢測摩托車儀表的功能，測量過程復(fù)雜。利用單片機系統(tǒng)與器件傳感技術(shù)的結(jié)合，開發(fā)通用摩托車組的技術(shù)和圖像處理和傳感技術(shù)，利用電子設(shè)備自動感應(yīng)裝置替代傳統(tǒng)的人工檢測方法，實現(xiàn)自動檢測，提高工廠設(shè)備檢測效率，避免人為質(zhì)量事故中的缺失和錯誤。

1.摩托車電子儀表基本檢測結(jié)構(gòu)的設(shè)計

1.1車速信號和正負機型發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號

通過在摩托車儀表盤中輸入頻率和脈沖信號值，儀表LCD可以準確輸出相應(yīng)的行駛速度和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信息。如果輸出值與計算的理論值相差甚遠，則儀表可能被判定為不合格。按照國家有關(guān)規(guī)定，車速模塊設(shè)計采用車速信號脈沖法。如果車速小于100公里/小時，測試階段主要包括以下步驟：先用車速與脈沖頻率之間的公式計算每秒檢測霍爾元件所需的脈沖值，然后結(jié)合預(yù)先測量的輪周長和霍爾元件的轉(zhuǎn)數(shù)，共同計算出脈沖數(shù)，形成頻率控制字獲得后，可以設(shè)置合成器芯片的方波頻率和相位，將車速脈沖信息經(jīng)過低通濾波和寬帶放大后輸入到輸入端。儀表的車速信號末端形成一個完整的電路。發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號的處理方式與車速信號相同，即使轉(zhuǎn)速低于12000轉(zhuǎn)，也必須分解為上述步驟進行測試。但是，在測試發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號的過程中，在摩托車轉(zhuǎn)速表的實際應(yīng)用中，廠家產(chǎn)生的摩托車轉(zhuǎn)速行駛信號分為正負兩種，所以一定要注意提高轉(zhuǎn)速。電子設(shè)備檢測使用范圍也必須設(shè)置為可以檢測正極和負極的狀態(tài)。

1.2燃油信號

摩托車的油箱有一個檢測油位線的信號端子，通過檢測可以在儀表板上顯示當前油位信息，而燃油檢測裝置只能通過單個測試信號產(chǎn)生一個測試信號。通過芯片微機控制電阻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。具體來說，在輸出過程中，電阻首先要經(jīng)過一個由三個高阻電阻串聯(lián)而成的電阻陣列，輸入一個固定值1。每個電阻網(wǎng)絡(luò)由幾個串聯(lián)的標準電阻組成，因此可以根據(jù)最終電阻結(jié)果自由組合電阻。為了在燃油信號傳輸過程中向鎖存器寫入一個電阻值，在數(shù)據(jù)采集過程中必須關(guān)閉鎖存器，以防止繼電器在此過程中跳動太頻繁。同時，數(shù)字電阻盒可以根據(jù)情況修改油位線以下的電阻值，以便其他油位傳感器輸出油位信息。

2.儀表指示燈

儀表燈包括摩托車燈、電源燈、發(fā)動機啟動燈和轉(zhuǎn)向燈。在使用摩托車燈時，用戶可以按下相應(yīng)的按鈕，單片機產(chǎn)生的信號可以控制繼電器打開車燈。當檢測傳統(tǒng)摩托車儀表板上的燈時，手動輸入符合各種燈的數(shù)據(jù)并啟動這些燈。只有與指示燈的實際工作情況進行比較，才能確定摩托車儀表是否符合要求。

2.1儀表數(shù)值識別系統(tǒng)

摩托車儀表數(shù)字識別系統(tǒng)是在跨平臺集成環(huán)境中開發(fā)的，軟件和系統(tǒng)使用圖形界面庫編寫，圖像預(yù)處理，通過機器視覺庫提取數(shù)字，最后對數(shù)字進行分割和計算。修復(fù)后使用“線程方法”進行識別。在設(shè)備值識別系統(tǒng)中，需要根據(jù)計算機系統(tǒng)的算法結(jié)構(gòu)對采集到的圖像進行一系列的處理，然后根據(jù)外接矩形的輪廓對數(shù)字進行劃分。有些數(shù)字是傾斜的，根據(jù)情況使用透視變換對其進行校正，最終將信息轉(zhuǎn)換為算法數(shù)字，并使用“線程方法”進行基于縱橫比的數(shù)字識別。識別可實現(xiàn)摩托車儀表的車載速度和發(fā)動機轉(zhuǎn)速檢測，與傳統(tǒng)檢測方法相比具有識別度高、操作簡單的優(yōu)點。

2.2儀表指示燈信號的識別

測試圖像像素的亮度，看LED燈是否亮。亮度可以直觀地描述圖像并且易于測量。將LED燈檢測區(qū)域的圖像從RCB顏色空間轉(zhuǎn)換到Y(jié)UV顏色空間，使彩色圖像變灰，其中圖像中像素點的灰度值為目標點的亮度，而圖像越亮，灰度值越大。

3.上位機軟件設(shè)計

軟件系統(tǒng)做的過程是先打開相機串口，然后添加檢測或者添加配置文件。根據(jù)實際測試需求，選擇單個測試或整個測試，并確定測試項目和類型。最后，儀表可以通過發(fā)送相關(guān)命令信息來啟動操作。這樣，就可以控制攝像頭采集設(shè)備的運行狀態(tài)信息，對圖像信息進行處理，對各項測試項目進行測試，當所有單個測試完成后，即可輸出整個測試結(jié)果。如果條件允許，可以進行全面檢查。具體來說，首先要發(fā)送指定測試項目對應(yīng)的儀表控制命令，等待一定的延時，儀表進入指定的工作狀態(tài)?？刂茢z像頭獲取當前設(shè)備運行狀態(tài)的圖像，根據(jù)指定檢測項目的檢測區(qū)域，進行相應(yīng)的圖像處理，檢測當前項目。單次測試結(jié)束后，檢查整個測試中的所有測試項目是否完成，如果沒有完成，則繼續(xù)運行下一個測試項目，當所有測試項目都測試完成后，打印測試結(jié)果并結(jié)束測試程序。

結(jié)語

結(jié)合摩托車設(shè)備檢測的實際要求和條件，根據(jù)儀表質(zhì)量檢測的特點，設(shè)計了包括摩托車所有設(shè)備功能檢測在內(nèi)的整個檢測系統(tǒng)的軟硬件，包括軟件系統(tǒng)和機器視覺監(jiān)控系統(tǒng)。實驗結(jié)果表明，發(fā)動機轉(zhuǎn)速、車速、燃油儲備和指示燈信號的檢測均滿足要求，檢測速度和精度得到很好的保證，達到預(yù)期要求。所設(shè)計的摩托車儀表圖像檢測方法可為儀表自動檢測系統(tǒng)的設(shè)計提供一定的標準。

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