汽車(chē)多功能方向盤(pán)按鍵檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)分析

盧須敏

摘 要：經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展使車(chē)輛成為了人們的一項(xiàng)常用的工具，科技的發(fā)展使汽車(chē)性能不斷提高，能夠?yàn)槿藗兂鲂刑峁┍憷麠l件。多功能方向盤(pán)的出現(xiàn)，可以使汽車(chē)的性能得到提高，但是，汽車(chē)中多功能方向盤(pán)在應(yīng)用期間經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，為了保證汽車(chē)的多功能方向盤(pán)能夠滿足應(yīng)用需求，要做好按鍵檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)，通過(guò)合理方式檢測(cè)汽車(chē)多功能方向盤(pán)。

關(guān)鍵詞：汽車(chē);方向盤(pán);多功能按鍵;檢測(cè)裝置;設(shè)計(jì)分析

現(xiàn)代汽車(chē)上的方向盤(pán)除了具有專(zhuān)項(xiàng)功能外，為了使駕駛員能夠更好的對(duì)汽車(chē)進(jìn)行操作，會(huì)在汽車(chē)方向盤(pán)觸手可及位置安置多個(gè)功能鍵，例如，巡航、娛樂(lè)操作等，駕駛?cè)藛T在駕駛車(chē)輛時(shí)，駕駛?cè)藛T雙手不離開(kāi)方向盤(pán)就能完成各種各樣的操作。這種方向盤(pán)為車(chē)輛駕駛提供了方便，但是，這種類(lèi)型的方向盤(pán)需要多個(gè)單獨(dú)普通按鍵，或矩陣鍵盤(pán)，連線多，因此，要采取合理措施完成相應(yīng)的檢測(cè)，保證多功能方向盤(pán)性能能夠滿足應(yīng)用需求。

1 檢測(cè)多功能方向盤(pán)的整體架構(gòu)

操作和顯示界面采用串口觸摸屏，通過(guò)對(duì)其的應(yīng)用，能夠完成對(duì)方向盤(pán)中的按鍵、型號(hào)選擇等各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行判定，通過(guò)顯示屏可以判定背光、顯示阻值。開(kāi)發(fā)工串口觸摸屏十分容易，對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用不僅能夠?yàn)楸ＷC產(chǎn)品在應(yīng)用過(guò)程中的壽命能夠滿足應(yīng)用需求，而且也可以為作業(yè)人員提供良好用戶界面，方便應(yīng)用[1]。方向盤(pán)中的按鍵具有多個(gè)輸出信號(hào)端，在實(shí)際作業(yè)期間，能夠通過(guò)對(duì)不同類(lèi)型的通道的應(yīng)用，完成相應(yīng)的采集和轉(zhuǎn)換。

2 檢測(cè)多功能方向盤(pán)原理

2.1 檢測(cè)方向盤(pán)按鍵信號(hào)

多功能方向盤(pán)中電阻式按鍵連接方式存在一定差異，但是，從本質(zhì)上是相同的。在對(duì)多功能方向盤(pán)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，若按鍵沒(méi)有被按下，此時(shí)，輸出線端口保持開(kāi)路狀態(tài)，也就是不存在靜態(tài)電阻，若輸出線端口位置處有等效電阻，也就是有靜態(tài)電阻[2]。早期采用電阻開(kāi)關(guān)沒(méi)有靜態(tài)電阻，汽車(chē)中的多功能方向盤(pán)與采用的檢測(cè)裝置進(jìn)行連接，線束短路和無(wú)按鍵按下時(shí)電氣上相一致，無(wú)法對(duì)斷路情況進(jìn)行檢查。在出現(xiàn)了靜態(tài)電阻開(kāi)關(guān)后，在開(kāi)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，就能夠完成對(duì)是否存在短路和短路情況進(jìn)行檢查，進(jìn)而確定方向盤(pán)性能。

2.2 設(shè)定按鍵標(biāo)準(zhǔn)值

多功能方向盤(pán)中每個(gè)按鍵標(biāo)準(zhǔn)值都不需要進(jìn)行實(shí)際值設(shè)定，在檢測(cè)裝置中設(shè)定了的不同類(lèi)型的專(zhuān)門(mén)測(cè)量界面，進(jìn)入到界面后，將不同類(lèi)型的按鍵按下后，利用實(shí)測(cè)方法，獲取道每個(gè)按鍵連接的轉(zhuǎn)換通道，以及相應(yīng)電阻值。通過(guò)對(duì)上述方法進(jìn)行應(yīng)用，能夠獲取到按鍵標(biāo)準(zhǔn)值，同時(shí)，也完成了對(duì)電路自身在運(yùn)行期間存在的各項(xiàng)差異，以及參考電阻。

標(biāo)定按鍵標(biāo)準(zhǔn)值截面不同大小的電阻分與多功能方向盤(pán)中的輸出端口相對(duì)應(yīng)，進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，可以按下不同按鍵，按下鍵位后，其中的一個(gè)電阻值將會(huì)發(fā)生改變，也就是按鍵對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換器通道，以及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值大小，在測(cè)量期間，標(biāo)注值偏差可以在一定范圍內(nèi)，對(duì)按鍵性能是否合格，以及多功能方向是否能夠滿足應(yīng)用需求進(jìn)行精準(zhǔn)判斷[3]。

2.3 檢測(cè)多功能方向背光燈

背光燈也就是發(fā)光二極管，一般來(lái)說(shuō)，背光燈數(shù)量與按鍵數(shù)量像一致，每個(gè)按鍵都與一個(gè)背光燈相對(duì)應(yīng)。多功能鍵盤(pán)中的存在多個(gè)發(fā)光二極管，這些發(fā)光二極管在多功能鍵盤(pán)中都采取并聯(lián)方式連接，啟動(dòng)背光燈后，所有二極管都處于導(dǎo)通狀態(tài)。對(duì)多功能開(kāi)關(guān)中的背光燈的性能進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，采取對(duì)背光電流情況檢測(cè)的方式，完成相應(yīng)的檢測(cè)，在線路兩側(cè)施加電壓，通過(guò)電壓能夠使所有背光燈都處于點(diǎn)亮狀態(tài)，在該情況下對(duì)線路中的電路進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)測(cè)量，能夠完成對(duì)LED背光燈珠在應(yīng)用期間，是否存在壞燈，或壞通情況進(jìn)行精準(zhǔn)判斷。

利用檢測(cè)裝置完成對(duì)汽車(chē)中多功能方向盤(pán)上的全部按鍵性能的檢測(cè)，完成檢測(cè)后時(shí)，會(huì)進(jìn)入到自動(dòng)檢測(cè)背光狀態(tài)[4]。在檢測(cè)作業(yè)期間，通過(guò)人工方式將方向盤(pán)與檢測(cè)裝置中的連接線拔出，若通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)沒(méi)有電流通過(guò)，自動(dòng)將觸摸屏上的指示圖標(biāo)清除掉，然后檢測(cè)下一個(gè)方向盤(pán)。

3 檢測(cè)裝置中的軟件設(shè)計(jì)

3.1 串口觸摸屏

采用圖形化對(duì)串口觸摸屏軟件進(jìn)行編程，其在實(shí)際應(yīng)用期間的作用就是進(jìn)行人機(jī)交互和顯示，進(jìn)而完成相應(yīng)檢測(cè)作業(yè)。

3.2 處理數(shù)據(jù)

處理數(shù)據(jù)是檢測(cè)裝置在運(yùn)行期間的一項(xiàng)重要內(nèi)容，該項(xiàng)作業(yè)對(duì)于最終的檢測(cè)結(jié)果會(huì)造成直接影響，在處理數(shù)據(jù)期間，要做好以下內(nèi)容：

（1）消除干擾數(shù)據(jù)。通過(guò)軟件措施將對(duì)檢測(cè)結(jié)果會(huì)造成影響信號(hào)消除掉，20次采樣和轉(zhuǎn)換后，排序結(jié)果，將檢測(cè)的獲取道的五個(gè)最高數(shù)據(jù)和五個(gè)最低數(shù)據(jù)都去除掉，保留中間十次檢測(cè)數(shù)據(jù)，求多次測(cè)量結(jié)果的平均值，將其作為最終的測(cè)量電阻值。

（2）選取采樣電阻。選取采樣電阻時(shí)，作業(yè)人員要對(duì)電阻的具體量進(jìn)行全面考慮，采用的電阻大，則通過(guò)電阻中電流小，這可以減少檢測(cè)作業(yè)時(shí)，電流消耗量，但是，如果采用的電阻過(guò)大，這會(huì)使信號(hào)產(chǎn)生的阻抗過(guò)大，轉(zhuǎn)換器采樣時(shí)要延長(zhǎng)采樣時(shí)間[5]。要想降低檢測(cè)裝置在運(yùn)行期間的能源消耗量，可以利用100kΩ和300kΩ的電阻進(jìn)行分壓。

（3）改進(jìn)轉(zhuǎn)換路中的轉(zhuǎn)換電路。采取兩路轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，可以轉(zhuǎn)換小阻值或大阻值，在實(shí)際檢測(cè)期間，可以依據(jù)被檢測(cè)電阻情況，自動(dòng)選擇合適的轉(zhuǎn)換器通道，完成轉(zhuǎn)換后，能夠具有針對(duì)性的方式完成相應(yīng)檢測(cè)作業(yè)，依據(jù)檢測(cè)結(jié)果，完成對(duì)汽車(chē)中多功能方向盤(pán)按鍵的檢測(cè)，依據(jù)檢測(cè)結(jié)果，采取相應(yīng)措施對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行處理，進(jìn)而使汽車(chē)中的多功能方向盤(pán)能夠滿足應(yīng)用需求。

4 結(jié)束語(yǔ)

汽車(chē)多功能方向盤(pán)檢測(cè)裝置在汽車(chē)生產(chǎn)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，并且，從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，也取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果。在具體檢測(cè)期間，檢測(cè)人員要對(duì)裝置進(jìn)行合理應(yīng)用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，確保多功能方向盤(pán)性能可以滿足應(yīng)用需求。

參考文獻(xiàn)：

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[3]姚文靜.3D打印超音速汽車(chē)鈦方向盤(pán)[J].中國(guó)鈦業(yè)，2020（01）：51.

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[5]郭海濤，肖錦峰.汽車(chē)方向盤(pán)應(yīng)變片式握力感應(yīng)鳴笛觸發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2020（06）：35-36.