基于远程故障设置的汽车灯光电路实验台设计
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摘 要 本文介绍一种新型的汽车灯光电路实验台，通过解剖实车再现汽车灯光线束布线情况，设计利用智能化远程控制模块，远程控制汽车灯光电路，无线控制故障的设定及清除，编辑测试题型及学生考评。该实验台有效帮助学生理解汽车电路、线束与布线的相互关系，提高学生汽车电路排故能力。
关键词 远程故障设置；汽车灯光电路；实验台设计
中图分类号 U46 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2015）145-0118-01
随着汽车功能的增加，电子控制技术的普遍应用，电气元件越来越多，布线也越来越复杂。在现代汽车上，电子控制系统与线束有着密切关系。如果把控制单元、传感器与执行元件的功能用人体来比喻，则控制单元相当于人脑，传感器相当于感觉器官，执行元件相当于运动器官，那么线束就是链接各器官的神经和血管了。汽车线束是汽车电路的主体，连接汽车的电气电子部件，并使之发挥功能，没有线束也就不存在汽车电路。目前，无论是高级豪华汽车还是经济型普通汽车，线束编成的形式基本上都是由电线、联接插件和包裹胶带组成，这样既确保电信号的传输，又保证了连接电路的可靠性，符合电子电气部件额定电流的相关规定，防止对周围电路的电磁干扰，避免了电器短路情况的发生。汽车电路是维修人员的弱项，判断不出故障点，又或造成短路车自燃、断路车不启动等问题，大量更换配件，浪费时间和金钱。可见，学习汽车线束与布线系统对理解汽车电子控制系统尤为重要。
以汽车灯光照明系统为典型的汽车电路案例是学生学习汽车电路的兴趣点。随着汽车上电气的日益增多，汽车电路也日益复杂，汽车电路图的表达方法也在发生变化，主要有以下四种：线路图（接线图）、电路原理图、布线图、线束图。目前，学生在学习灯光系统电路时接触最多的电路原理图，其次是在灯光实验时接触的接线图。而对于在汽车上能够实际接触到的汽车布线图则很少能看到，甚至看不到实车的线路，更不要说拆解线束以及对真实线束电路的检修了。为此，除非拆卸车身否则无法看到具体线路情况，然而对整车拆卸又不现实。
1 整体设计方案
本实验台的开发、设计与制作基于实车的灯光线路，是集灯光演示、灯光布线、线路再现、故障设置与检修等多功能为一体，其整体功能如图1。基于远程控制模块，完成无线智能化故障设置，通过故障设置检测箱设定故障，并利用检测端子来测量与检修故障。
2 硬件部分
在实际车身上，内部线束是看不到的。就像人身体中的毛细血管，实际复杂存在着却表面上看不到。因此，再现线束布线位置，只有对车身进行拆解，将线束展现出来。目前国内暂无全车线束拆解的实验台，只有针对部分车体如车门结构与线束的解剖。实验台以灯光系统布线为例，将典型的汽车电路线束拆解出来，保证了教学与实际的一致性，实际线束位置一目了然。对于实车线束来说，线束与车身是关键点。需从全车线束中摘出灯光线束；而对于车身部分来说，模型固然成本不高，但无法反映出真实布线情况，因此必须采用实车车身。
实验台主要硬件组成为别克君威车体、智能化远程控制模块、故障设置检测箱、外接电源等，采用别克君威原车电路，保持原车全车电路的使用性能及控制方法，加装智能化故障设置及排除系统，可以直观的反映全车电路的结构及应用，有助于全车电路的实验和学习。
3 软件部分
通过设计故障模块软件完成电路故障的设置与检修，此模块为远程故障控制系统。可实现无线设置十几个故障，同时包括灯光理论知识模块和电路测量软件模块。教师使用移动终端创建SQL Server数据库，安装无线网络智能化考评系统软件。无线设置故障，通过无线发射与接收模块控制设备产生故障，学生在实际设备中排除故障，训练学生的排故能力。另外，当出现远程控制系统失效时，也可使用手动操作完成故障设置。进入实验故障控制台界面后，在设备控制台故障列表中选择故障，鼠标右键点击“设定故障”就可将该故障信号，通过无线控制模块发射器将信号传到位于车身的智能化远程控制模块，进而控制车身灯光电路。该远程控制模块同时具备编辑题库功能。如果远程控制故障设置功能出现问题，则可以使用手动故障设置。设计由解锁键、确定键、查询键、清除键、复位键及锁定键。以1号故障为例，先输入1后显示屏显示F――1，然后按确定键此时显示屏显示为P――1，故障设置完成。设置多个故障时先输入一个故障代码后按确定键然后再输入下一个故障代码再按确定键。设置完多个故障时显示屏显示的是最后一个故障。设置故障后按清除键即可清除所设置的故障，设置多个故障后如果想清除单个故障时，按查询键查询到所要清除的故障代码此时显示屏显示P――X （X 为所要清除的故障所对应的故障代码）按清除键即可。设置故障后为了防止学员看到所设置的故障代码按锁定键即可，锁定后显示屏显示LOCK，锁定后除解锁键和密码数字键以外的键都不起作用。如果想进去智能化故障设置系统必须按解锁键在输入密码即可。
4 结论
该试验台设计与制作是基于汽车电路检修任务学习需求，依托“实车灯光线路演示台设计与制作”课题研究制作完成。创新之处主要体现在两点，第一，实车线束再现。对于实车线束来说，解剖车体是技术难点，不解剖车身就无法显现线束，该实验台设计让学生清楚看到车身内部的线束部分。第二，无线故障设置。控制模块的软件包括灯光理论知识模块、电路测量软件模块、故障设置模块。硬件为一个控制盒安装在仪表板侧保险盒处，教师可使用移动终端无线设置故障，通过无线发射与接收模块控制设备产生故障，学生在实际设备中排除故障，训练学生的排故能力。