一種基于can總線的玉米收割機(jī)軸承監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于CAN總線的玉米收割機(jī)軸承監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，包括溫度測(cè)試電路、數(shù)據(jù)處理電路和顯示電路，溫度測(cè)試電路中設(shè)置有中央控制器模塊，CAN總線上設(shè)置有節(jié)點(diǎn)，溫度測(cè)試電路對(duì)節(jié)點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，中央控制器模塊對(duì)CAN總線接收的信號(hào)進(jìn)行處理，通過差分放大器和AD轉(zhuǎn)換模塊輸出，顯示電路包括顯示處理電路和顯示模塊，顯示處理電路將信號(hào)進(jìn)行處理，通過顯示模塊實(shí)時(shí)顯示測(cè)試節(jié)點(diǎn)的溫度。各軸承所能承受的最大溫度是預(yù)先設(shè)置好的，當(dāng)某一個(gè)測(cè)試點(diǎn)的溫度接近預(yù)定值時(shí)，蜂鳴器便會(huì)報(bào)警，顯示屏上也會(huì)顯示出此軸承的相關(guān)信息。司機(jī)可根據(jù)提示來調(diào)整機(jī)器，從而避免故障，提高作業(yè)效率。
【專利說明】-種基于CAN總線的玉米收割機(jī)軸承監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，尤其涉及一種基于CAN總線的玉米收割機(jī)軸承監(jiān) 控預(yù)警系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在玉米收獲的季節(jié)需要用到玉米收割機(jī)，但玉米收割機(jī)的作業(yè)條件惡劣、環(huán)境溫 度高、灰塵大、連續(xù)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，機(jī)器容易發(fā)生故障，現(xiàn)有技術(shù)中并沒有對(duì)應(yīng)的解決辦法，已 經(jīng)不能滿足人們的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于CAN總線的玉米收割機(jī)軸承監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，能夠 大幅降低玉米收割機(jī)在作業(yè)過程中出現(xiàn)故障的概率，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺憾。
[0004] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種基于CAN總線的玉米收割機(jī)軸承監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括溫度測(cè)試 電路、數(shù)據(jù)處理電路和顯示電路，所述溫度測(cè)試電路中設(shè)置有中央控制器模塊，所述中央控 制器模塊內(nèi)置有數(shù)據(jù)處理單元和程序下載端口，中央控制器模塊分別與CAN收發(fā)器、溫度 傳感器模塊和電源管理模塊相連，所述CAN收發(fā)器與CAN總線相連，數(shù)據(jù)處理電路包括時(shí)鐘 電路、電源電路、復(fù)位電路、基于CAN總線的通信電路、串口通信電路，玉米收割機(jī)的軸承與 所述溫度測(cè)試電路相連，CAN總線上設(shè)置有節(jié)點(diǎn)，溫度測(cè)試電路對(duì)節(jié)點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集， 中央控制器模塊對(duì)CAN總線接收的信號(hào)進(jìn)行處理，通過差分放大器和AD轉(zhuǎn)換模塊輸出，所 述顯示電路包括顯示處理電路和顯示模塊，顯示處理電路將信號(hào)進(jìn)行處理，通過顯示模塊 實(shí)時(shí)顯示測(cè)試節(jié)點(diǎn)的溫度。
[0006] 進(jìn)一步的，所述顯示模塊為工業(yè)顯示屏。
[0007] 進(jìn)一步的，中央控制模塊還連接著溫度模塊，CAN總線的通信電路連接顯示模塊。
[0008] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：系統(tǒng)基于CAN總線的溫度測(cè)試監(jiān)控系統(tǒng)，通過CAN總線 將采集到的不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度進(jìn)行處理，CAN總線通信系統(tǒng)將這些溫度信號(hào)通過信號(hào)處理 電路處理后，最終將這些數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在顯示屏上。各軸承所能承受的最大溫度是預(yù)先設(shè) 置好的，當(dāng)某一個(gè)測(cè)試點(diǎn)的溫度接近預(yù)定值時(shí)，蜂鳴器便會(huì)報(bào)警，顯示屏上也會(huì)顯示出此軸 承的相關(guān)信息。司機(jī)可根據(jù)提示來調(diào)整機(jī)器，從而避免故障，提高作業(yè)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0010] 圖2是溫度節(jié)點(diǎn)框圖。
[0011] 圖3是顯示節(jié)點(diǎn)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 通過下面對(duì)實(shí)施例的描述，將更加有助于公眾理解本發(fā)明，但不能也不應(yīng)當(dāng)將申 請(qǐng)人所給出的具體的實(shí)施例視為對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制，任何對(duì)部件或技術(shù)特征的定義 進(jìn)行改變和/或?qū)φw結(jié)構(gòu)作形式的而非實(shí)質(zhì)的變換都應(yīng)視為本發(fā)明的技術(shù)方案所限定 的保護(hù)范圍。
[0013] 一種基于CAN總線的玉米收割機(jī)軸承監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，包括溫度測(cè)試電路、數(shù)據(jù)處 理電路和顯示電路，溫度測(cè)試電路中設(shè)置有中央控制器模塊，中央控制器模塊內(nèi)置有數(shù)據(jù) 處理單元和程序下載端口，中央控制器模塊分別與CAN收發(fā)器、溫度傳感器模塊和電源管 理模塊相連，CAN收發(fā)器與CAN總線相連，數(shù)據(jù)處理電路包括時(shí)鐘電路、電源電路、復(fù)位電 路、基于CAN總線的通信電路、串口通信電路，玉米收割機(jī)的軸承與所述溫度測(cè)試電路相 連，CAN總線上設(shè)置有節(jié)點(diǎn)，溫度測(cè)試電路對(duì)節(jié)點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，中央控制器模塊對(duì) CAN總線接收的信號(hào)進(jìn)行處理，通過差分放大器和AD轉(zhuǎn)換模塊輸出，顯示電路包括顯示處 理電路和顯示模塊，顯示處理電路將信號(hào)進(jìn)行處理，通過顯示模塊實(shí)時(shí)顯示測(cè)試節(jié)點(diǎn)的溫 度，顯示模塊為工業(yè)顯示屏，中央控制模塊還連接著溫度模塊，CAN總線的通信電路連接顯 示模塊。
[0014] 本發(fā)明的作業(yè)模式：溫度測(cè)試節(jié)點(diǎn)的溫度設(shè)置是靈活的。由于玉米收割機(jī)的各軸 承作業(yè)方式的不同，所以其發(fā)出的熱量也是不同的。本系統(tǒng)可以根據(jù)各軸承的實(shí)際作業(yè)情 況來設(shè)定其溫度額定值，當(dāng)軸承的溫升達(dá)不到額定值時(shí)，玉米收割機(jī)會(huì)正常作業(yè)，顯示屏正 常顯示各軸承的溫度情況；當(dāng)某一軸承的溫度的溫升將接近額定值時(shí)，蜂鳴器會(huì)發(fā)出警報(bào)， 并且顯示屏上也將顯示出這個(gè)軸承的溫升的異常值。
[0015] 本發(fā)明的設(shè)置模式：玉米收割機(jī)可以根據(jù)環(huán)境溫度的不同來設(shè)置溫度節(jié)點(diǎn)的溫 度。由于不同地區(qū)和不同時(shí)間，環(huán)境溫度是不一樣，所以可以設(shè)置不同的額定值。
[0016] 本發(fā)明的休眠模式：玉米收割機(jī)在非作業(yè)期間由于客觀環(huán)境原因，主要是陽光的 照射，尤其是夏天，在太陽的照射下即便玉米收割機(jī)不工作軸承的各溫度也會(huì)很高。這是就 會(huì)啟動(dòng)休眠模式，即使溫度達(dá)到了額定值也不會(huì)報(bào)警。
[0017] CAN總線可檢測(cè)的節(jié)點(diǎn)可達(dá)到128個(gè)，在本實(shí)施例中使用的是20個(gè)，將這20個(gè)檢 測(cè)點(diǎn)安裝在玉米收割機(jī)的20個(gè)重要軸承上進(jìn)行溫度的監(jiān)控預(yù)警。只要溫度值異常時(shí)，就會(huì) 提示司機(jī)調(diào)整軸承的作業(yè)方式，從而有效保障了玉米收割機(jī)的正常作業(yè)。也大大提高了作 業(yè)效率、節(jié)約時(shí)間和成本。
[0018] 檢測(cè)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：基于CAN總線的檢測(cè)點(diǎn)可由多個(gè)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，這里以一個(gè)檢測(cè) 節(jié)點(diǎn)為例進(jìn)行說明。檢測(cè)單元由溫度傳感器、信號(hào)處理電路、通信接口和PIC18f26k80單片 機(jī)構(gòu)成。采用PT100溫度傳感器采集玉米收割機(jī)周圍的溫度，最終PIC18F26K80單片機(jī)將 數(shù)字信號(hào)通過CAN總線發(fā)送出去。
[0019] 顯示節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：基于CAN總線的顯示節(jié)點(diǎn)可由多個(gè)顯示節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。在本實(shí)施例中 只用了一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為顯示節(jié)點(diǎn)，工業(yè)顯示屏將所有的檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)顯示在上面。CAN總線 將接收到的信號(hào)通過信號(hào)處理電路進(jìn)行處理，處理后的信號(hào)由工業(yè)屏進(jìn)行顯示。
[0020] 報(bào)警設(shè)置：通過對(duì)PIC18F26K80單片機(jī)進(jìn)行軟件編程便可設(shè)置不同軸承的溫度 值，即每個(gè)節(jié)點(diǎn)的溫度預(yù)定值是不同的，可以根據(jù)實(shí)際的環(huán)境溫度和玉米收割機(jī)的作業(yè)時(shí) 間進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)某個(gè)軸承的溫度將要達(dá)到此值時(shí)，蜂鳴器便會(huì)報(bào)警，并且顯示的溫度值也會(huì) 有異常值。這樣司機(jī)就會(huì)根據(jù)提示信息來調(diào)整玉米收割機(jī)的作業(yè)狀態(tài)，防止軸承出現(xiàn)故障。
[0021] CAN總線（Controller Area Network控制器局域網(wǎng)絡(luò)）是目前運(yùn)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng) 總線之一，它是一種多主總線，網(wǎng)絡(luò)上任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)均可以在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上的 其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而不分主從，節(jié)點(diǎn)之間有優(yōu)先級(jí)之分，因而通信方式靈活；CAN可以點(diǎn) 對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)（成組）及全局廣播等幾種方式傳送和接收數(shù)據(jù)；CAN采用非破壞性位仲 裁技術(shù)，優(yōu)先級(jí)發(fā)送，可以大大節(jié)省總線沖突仲裁時(shí)間，在重負(fù)荷下表現(xiàn)出良好的性能。最 早運(yùn)用于汽車工業(yè)，隨著CAN總線技術(shù)的不斷發(fā)展，其運(yùn)用領(lǐng)域也得到不斷的擴(kuò)展。
[0022] 在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)之上還可以做出進(jìn)一步的改進(jìn)：雖然CAN總線已經(jīng)被廣泛應(yīng) 用在各種類型的汽車上，但仍然存在仍具備隔離性能差、抗干擾能力弱的缺陷，因此有必要 對(duì)其進(jìn)行改造，以適用目前汽車上通信網(wǎng)絡(luò)的使用需求，在本實(shí)施例中提供了一種玉米收 割機(jī)總線適配電路，在該總線適配電路中設(shè)置有差分信號(hào)處理電路，用于將CAN網(wǎng)絡(luò)信號(hào) 進(jìn)行試驗(yàn)匹配以及濾波處理，差分信號(hào)處理電路中設(shè)置有匹配電阻，該匹配電阻用于匹配 CAN網(wǎng)絡(luò)信號(hào)和傳輸線之間的阻抗，以及用于消除CAN網(wǎng)絡(luò)信號(hào)上的共模干擾的共模電感。 以及：
[0023] CAN信號(hào)適配電路，用收發(fā)差分信號(hào)處理電路濾波后的差分信號(hào)，以對(duì)總線提供差 動(dòng)發(fā)送能力并向中央控制器模塊提供差動(dòng)接收能力；信號(hào)隔離電路，將CAN信號(hào)適配電路 的信號(hào)轉(zhuǎn)換成和中央控制器模塊同電勢(shì)的串行信號(hào)，并輸出到中央控制器模塊的CAN通信 接口。在本實(shí)施例的CAN總線適配電路中還設(shè)置有一個(gè)隔離電源，該隔離電源對(duì)CAN信號(hào) 適配電路以及信號(hào)隔離電路進(jìn)行供電。在另一實(shí)施例中，差分信號(hào)處理電路還包括一個(gè)瞬 態(tài)尖峰電壓抑制器、用于抑制CAN網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的瞬態(tài)脈沖高壓。
[0024] 采用本實(shí)施例，通過差分信號(hào)處理電路對(duì)CAN網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行匹配和濾波處理，減 少了信號(hào)的反射和振蕩，確保通信的準(zhǔn)確性和可靠性。CAN信號(hào)適配電路對(duì)得到的串行信 號(hào)具有較好的隔離性能。通過信號(hào)隔離電路的作用，進(jìn)一步減小外部干擾對(duì)其他信號(hào)的影 響。本實(shí)施例的改進(jìn)只由幾個(gè)簡(jiǎn)單的元器件構(gòu)成，相對(duì)于其他產(chǎn)品具有成本低的優(yōu)點(diǎn)，在抗 干擾能力方面也得到了大幅度的提升。
[0025] 當(dāng)然，本發(fā)明還可以有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下， 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和 變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于CAN總線的玉米收割機(jī)軸承監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括溫度測(cè)試電 路、數(shù)據(jù)處理電路和顯示電路，所述溫度測(cè)試電路中設(shè)置有中央控制器模塊，所述中央控制 器模塊內(nèi)置有數(shù)據(jù)處理單元和程序下載端口，中央控制器模塊分別與CAN收發(fā)器、溫度傳 感器模塊和電源管理模塊相連，所述CAN收發(fā)器與CAN總線相連，數(shù)據(jù)處理電路包括時(shí)鐘電 路、電源電路、復(fù)位電路、基于CAN總線的通信電路、串口通信電路，玉米收割機(jī)的軸承與所 述溫度測(cè)試電路相連，CAN總線上設(shè)置有節(jié)點(diǎn)，溫度測(cè)試電路對(duì)節(jié)點(diǎn)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，中 央控制器模塊對(duì)CAN總線接收的信號(hào)進(jìn)行處理，通過差分放大器和AD轉(zhuǎn)換模塊輸出，所述 顯示電路包括顯示處理電路和顯示模塊，顯示處理電路將信號(hào)進(jìn)行處理，通過顯示模塊實(shí) 時(shí)顯示測(cè)試節(jié)點(diǎn)的溫度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的玉米收割機(jī)軸承監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于， 所述顯示模塊為工業(yè)顯示屏。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于CAN總線的玉米收割機(jī)軸承監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，其特征 在于，中央控制模塊還連接著溫度模塊，CAN總線的通信電路連接顯示模塊。
【文檔編號(hào)】G05D23/20GK104156018SQ201410424867
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】李旭光, 郝立巖, 劉志剛, 孟建, 劉曉麗, 曹勝杰 申請(qǐng)人:李旭光, 郝立巖, 劉志剛, 孟建, 劉曉麗, 曹勝杰