一種基于can總線的玉米收割機軸承監(jiān)控預警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于CAN總線的玉米收割機軸承監(jiān)控預警系統(tǒng)，包括溫度測試電路、數(shù)據(jù)處理電路和顯示電路，溫度測試電路中設置有中央控制器模塊，CAN總線上設置有節(jié)點，溫度測試電路對節(jié)點溫度進行實時采集，中央控制器模塊對CAN總線接收的信號進行處理，通過差分放大器和AD轉換模塊輸出，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進行處理，通過顯示模塊實時顯示測試節(jié)點的溫度。各軸承所能承受的最大溫度是預先設置好的，當某一個測試點的溫度接近預定值時，蜂鳴器便會報警，顯示屏上也會顯示出此軸承的相關信息。司機可根據(jù)提示來調(diào)整機器，從而避免故障，提高作業(yè)效率。
【專利說明】-種基于CAN總線的玉米收割機軸承監(jiān)控預警系統(tǒng)
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種監(jiān)控預警系統(tǒng)，尤其涉及一種基于CAN總線的玉米收割機軸承監(jiān) 控預警系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 在玉米收獲的季節(jié)需要用到玉米收割機，但玉米收割機的作業(yè)條件惡劣、環(huán)境溫 度高、灰塵大、連續(xù)作業(yè)時間長，機器容易發(fā)生故障，現(xiàn)有技術中并沒有對應的解決辦法，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總線的玉米收割機軸承監(jiān)控預警系統(tǒng)，能夠 大幅降低玉米收割機在作業(yè)過程中出現(xiàn)故障的概率，解決現(xiàn)有技術存在的缺憾。
[0004] 本發(fā)明采用如下技術方案實現(xiàn)：
[0005] -種基于CAN總線的玉米收割機軸承監(jiān)控預警系統(tǒng)，其特征在于，包括溫度測試 電路、數(shù)據(jù)處理電路和顯示電路，所述溫度測試電路中設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)處理電路包括時鐘 電路、電源電路、復位電路、基于CAN總線的通信電路、串口通信電路，玉米收割機的軸承與 所述溫度測試電路相連，CAN總線上設置有節(jié)點，溫度測試電路對節(jié)點溫度進行實時采集， 中央控制器模塊對CAN總線接收的信號進行處理，通過差分放大器和AD轉換模塊輸出，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進行處理，通過顯示模塊 實時顯示測試節(jié)點的溫度。
[0006] 進一步的，所述顯示模塊為工業(yè)顯示屏。
[0007] 進一步的，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)明的有益技術效果是：系統(tǒng)基于CAN總線的溫度測試監(jiān)控系統(tǒng)，通過CAN總線 將采集到的不同監(jiān)測點的溫度進行處理，CAN總線通信系統(tǒng)將這些溫度信號通過信號處理 電路處理后，最終將這些數(shù)據(jù)實時顯示在顯示屏上。各軸承所能承受的最大溫度是預先設 置好的，當某一個測試點的溫度接近預定值時，蜂鳴器便會報警，顯示屏上也會顯示出此軸 承的相關信息。司機可根據(jù)提示來調(diào)整機器，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)控預警系統(tǒng)的整體結構圖。
[0010] 圖2是溫度節(jié)點框圖。
[0011] 圖3是顯示節(jié)點框圖。
【具體實施方式】
[0012] 通過下面對實施例的描述，將更加有助于公眾理解本發(fā)明，但不能也不應當將申 請人所給出的具體的實施例視為對本發(fā)明技術方案的限制，任何對部件或技術特征的定義 進行改變和/或?qū)φw結構作形式的而非實質(zhì)的變換都應視為本發(fā)明的技術方案所限定 的保護范圍。
[0013] 一種基于CAN總線的玉米收割機軸承監(jiān)控預警系統(tǒng)，包括溫度測試電路、數(shù)據(jù)處 理電路和顯示電路，溫度測試電路中設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)處理電路包括時鐘電路、電源電路、復位電 路、基于CAN總線的通信電路、串口通信電路，玉米收割機的軸承與所述溫度測試電路相 連，CAN總線上設置有節(jié)點，溫度測試電路對節(jié)點溫度進行實時采集，中央控制器模塊對 CAN總線接收的信號進行處理，通過差分放大器和AD轉換模塊輸出，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進行處理，通過顯示模塊實時顯示測試節(jié)點的溫 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：溫度測試節(jié)點的溫度設置是靈活的。由于玉米收割機的各軸 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)各軸承的實際作業(yè)情 況來設定其溫度額定值，當軸承的溫升達不到額定值時，玉米收割機會正常作業(yè)，顯示屏正 常顯示各軸承的溫度情況；當某一軸承的溫度的溫升將接近額定值時，蜂鳴器會發(fā)出警報， 并且顯示屏上也將顯示出這個軸承的溫升的異常值。
[0015] 本發(fā)明的設置模式：玉米收割機可以根據(jù)環(huán)境溫度的不同來設置溫度節(jié)點的溫 度。由于不同地區(qū)和不同時間，環(huán)境溫度是不一樣，所以可以設置不同的額定值。
[0016] 本發(fā)明的休眠模式：玉米收割機在非作業(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不工作軸承的各溫度也會很高。這是就 會啟動休眠模式，即使溫度達到了額定值也不會報警。
[0017] CAN總線可檢測的節(jié)點可達到128個，在本實施例中使用的是20個，將這20個檢 測點安裝在玉米收割機的20個重要軸承上進行溫度的監(jiān)控預警。只要溫度值異常時，就會 提示司機調(diào)整軸承的作業(yè)方式，從而有效保障了玉米收割機的正常作業(yè)。也大大提高了作 業(yè)效率、節(jié)約時間和成本。
[0018] 檢測節(jié)點設計：基于CAN總線的檢測點可由多個檢測節(jié)點構成，這里以一個檢測 節(jié)點為例進行說明。檢測單元由溫度傳感器、信號處理電路、通信接口和PIC18f26k80單片 機構成。采用PT100溫度傳感器采集玉米收割機周圍的溫度，最終PIC18F26K80單片機將 數(shù)字信號通過CAN總線發(fā)送出去。
[0019] 顯示節(jié)點設計：基于CAN總線的顯示節(jié)點可由多個顯示節(jié)點構成。在本實施例中 只用了一個節(jié)點作為顯示節(jié)點，工業(yè)顯示屏將所有的檢測節(jié)點的數(shù)據(jù)顯示在上面。CAN總線 將接收到的信號通過信號處理電路進行處理，處理后的信號由工業(yè)屏進行顯示。
[0020] 報警設置：通過對PIC18F26K80單片機進行軟件編程便可設置不同軸承的溫度 值，即每個節(jié)點的溫度預定值是不同的，可以根據(jù)實際的環(huán)境溫度和玉米收割機的作業(yè)時 間進行設置。當某個軸承的溫度將要達到此值時，蜂鳴器便會報警，并且顯示的溫度值也會 有異常值。這樣司機就會根據(jù)提示信息來調(diào)整玉米收割機的作業(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）是目前運用最廣泛的現(xiàn)場 總線之一，它是一種多主總線，網(wǎng)絡上任意一個節(jié)點均可以在任意時刻主動地向網(wǎng)絡上的 其他節(jié)點發(fā)送信息，而不分主從，節(jié)點之間有優(yōu)先級之分，因而通信方式靈活；CAN可以點 對點、一點對多點（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，優(yōu)先級發(fā)送，可以大大節(jié)省總線沖突仲裁時間，在重負荷下表現(xiàn)出良好的性能。最 早運用于汽車工業(yè)，隨著CAN總線技術的不斷發(fā)展，其運用領域也得到不斷的擴展。
[0022] 在上述實施例的基礎之上還可以做出進一步的改進：雖然CAN總線已經(jīng)被廣泛應 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 對其進行改造，以適用目前汽車上通信網(wǎng)絡的使用需求，在本實施例中提供了一種玉米收 割機總線適配電路，在該總線適配電路中設置有差分信號處理電路，用于將CAN網(wǎng)絡信號 進行試驗匹配以及濾波處理，差分信號處理電路中設置有匹配電阻，該匹配電阻用于匹配 CAN網(wǎng)絡信號和傳輸線之間的阻抗，以及用于消除CAN網(wǎng)絡信號上的共模干擾的共模電感。 以及：
[0023] CAN信號適配電路，用收發(fā)差分信號處理電路濾波后的差分信號，以對總線提供差 動發(fā)送能力并向中央控制器模塊提供差動接收能力；信號隔離電路，將CAN信號適配電路 的信號轉換成和中央控制器模塊同電勢的串行信號，并輸出到中央控制器模塊的CAN通信 接口。在本實施例的CAN總線適配電路中還設置有一個隔離電源，該隔離電源對CAN信號 適配電路以及信號隔離電路進行供電。在另一實施例中，差分信號處理電路還包括一個瞬 態(tài)尖峰電壓抑制器、用于抑制CAN網(wǎng)絡出現(xiàn)的瞬態(tài)脈沖高壓。
[0024] 采用本實施例，通過差分信號處理電路對CAN網(wǎng)絡信號進行匹配和濾波處理，減 少了信號的反射和振蕩，確保通信的準確性和可靠性。CAN信號適配電路對得到的串行信 號具有較好的隔離性能。通過信號隔離電路的作用，進一步減小外部干擾對其他信號的影 響。本實施例的改進只由幾個簡單的元器件構成，相對于其他產(chǎn)品具有成本低的優(yōu)點，在抗 干擾能力方面也得到了大幅度的提升。
[0025] 當然，本發(fā)明還可以有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下， 熟悉本領域的技術人員可以根據(jù)本發(fā)明做出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和 變形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1. 一種基于CAN總線的玉米收割機軸承監(jiān)控預警系統(tǒng)，其特征在于，包括溫度測試電 路、數(shù)據(jù)處理電路和顯示電路，所述溫度測試電路中設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)處理電路包括時鐘電 路、電源電路、復位電路、基于CAN總線的通信電路、串口通信電路，玉米收割機的軸承與所 述溫度測試電路相連，CAN總線上設置有節(jié)點，溫度測試電路對節(jié)點溫度進行實時采集，中 央控制器模塊對CAN總線接收的信號進行處理，通過差分放大器和AD轉換模塊輸出，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進行處理，通過顯示模塊實 時顯示測試節(jié)點的溫度。
2. 根據(jù)權利要求1所述的基于CAN總線的玉米收割機軸承監(jiān)控預警系統(tǒng)，其特征在于， 所述顯示模塊為工業(yè)顯示屏。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的基于CAN總線的玉米收割機軸承監(jiān)控預警系統(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】G05D23/20GK104156018SQ201410424867
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權日: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 申請人:李旭光, 郝立巖, 劉志剛, 孟建, 劉曉麗, 曹勝杰