CN104683414A - 工程车辆网络控制系统及工程车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种工程车辆网络控制系统及工程车辆，其中，网络控制系统包括：控制器、控制器局域网络CAN总线接口器件、时钟器件和存储器；所述CAN总线接口器件一端连接至CAN总线，另一端与控制器相连，所述CAN总线接口器件用于从CAN总线接收数据并传送给控制器，以及将控制器发出的数据发送至CAN总线上；所述控制器与存储器连接，用于将CAN总线接口器件发送来的数据进行处理后写入存储器中，以及从存储器中读取数据发送给CAN总线接口器件；所述时钟器件与控制器连接，用于向控制器提供工作时钟。本发明提供的工程车辆网络控制系统及工程车辆能够降低工程车辆网络控制系统的应用成本，进而降低工程车辆的制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及电路技术，尤其涉及一种工程车辆网络控制系统及工程车辆。
背景技术
工程车辆是一种广泛应用于建筑工程的运载、挖掘、抢修等领域的车辆，工程车辆的快速发展促使建筑工程的作业进度倍增，缩短了作业时间，减少了人力。网络控制系统是工程车辆控制系统的重要组成部分，决定了工程车辆控制系统数据传输的速度，进而影响了工程车辆的运行能力。
现有的工程车辆网络控制系统通常采用多功能车辆总线（Multifunction Vehicle Bus，简称MVB）或以太网总线进行数据传输，由于以太网总线还没有能通用的通信协议，且以太网总线和MVB的造价较高，使得现有的工程车辆网络控制系统以及工程车辆的制造成本较高。
发明内容
本发明提供一种工程车辆网络控制系统及工程车辆，以降低工程车辆网络控制系统的应用成本，进而降低工程车辆的制造成本。
本发明实施例提供一种工程车辆网络控制系统，包括：控制器、控制器局域网络CAN总线接口器件、时钟器件和存储器；
所述CAN总线接口器件一端连接至CAN总线，另一端与所述控制器相连，所述CAN总线接口器件用于从所述CAN总线接收数据并传送给所述控制器，以及将所述控制器发出的数据发送至所述CAN总线上；
所述控制器与所述存储器连接，用于将所述CAN总线接口器件发送来的数据进行处理后写入存储器中，以及从所述存储器中读取数据发送给所述CAN总线接口器件；
所述时钟器件与所述控制器连接，用于向所述控制器提供工作时钟。
本发明另一实施例提供一种工程车辆，包括车辆控制系统、CAN总线通信线路以及如上所述的工程车辆网络控制系统；
所述CAN总线通信线路分别与所述车辆控制系统和工程车辆网络控制系统连接，用于实现所述车辆控制系统和工程车辆网络控制系统之间的数据传输。
本发明实施例提供一种工程车辆网络控制系统通过采用CAN总线接口器件接收CAN总线数据，并传送至控制器，且将控制器发出的数据再发送至CAN总线上，并在控制器的控制下对CAN总线数据进行存储，能够降低工程车辆网络控制系统的应用成本，进而降低工程车辆的制造成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的工程车辆网络控制系统的结构示意图一；
图2为本发明实施例提供的工程车辆网络控制系统中CAN总线接口器件与控制器的结构和连接关系示意图；
图3为本发明实施例提供的工程车辆网络控制系统的结构示意图二。
具体实施方式
现有技术中的MVB总线大多用在铁路、城市轨道等通信距离较长的车辆中，其应用技术较为成熟，但由于MVB总线的造价较高，对于通信距离较短的工程车辆而言，采用MVB总线则大幅度提高了制造成本，也浪费了大量的财力。对于另一种以太网通信方式，其制造成本也较高，并不适用于工程车辆。
因此本实施例提出了一种应用控制器局域网络（Controller AreaNetwork，简称CAN）总线进行数据通信的工程车辆网络控制系统。图1为本发明实施例提供的工程车辆网络控制系统的结构示意图一。如图1所示，工程车辆网络控制系统，可以包括：控制器1、控制器局域网络CAN总线接口器件2、时钟器件3和存储器4。
其中，CAN总线接口器件2一端连接至CAN总线，另一端与控制器1相连，CAN总线接口器件2用于从CAN总线接收数据并传送给控制器1，以及将控制器1发出的数据发送至CAN总线上。控制器1与存储器4连接，用于将CAN总线接口器件2发送来的数据进行处理后写入存储器4中，以及从存储器4中读取数据发送给CAN总线接口器件2。时钟器件3与控制器1连接，用于向控制器1提供工作时钟。
具体的，CAN总线接口器件2可以为现有技术中常用的CAN总线接口芯片，例如PCA82C250/251、TJA1040、TJA1050等芯片。本实施例采用TJA1050芯片作为CAN总线接口器件2，且仅以该芯片为例来对工程车辆网络控制系统进行具体说明。本领域技术人员可针对其它芯片进行具体的电路设计，本实施例对此不作限定。
可参考图2，图2为本发明实施例提供的工程车辆网络控制系统中CAN总线接口器件与控制器的结构和连接关系示意图。TJA1050芯片包括8个引脚，其中3引脚用于接收高电平信号，2引脚和8引脚接地，5引脚悬空，6引脚和7引脚分别经过滤波电路后连接至CAN总线，1引脚和4引脚分别经一个光电隔离器件连接至控制器1。其中，1引脚用于接收控制器1发来的数据，具体的，如图2所示，1引脚与第一光电隔离器件的输出端连接，该第一光电隔离器件的输入端连接至控制器1。4引脚用于向控制器1发送数据，具体的，4引脚与第二光电隔离器件的输入端连接，该第二光电隔离器件的输出端与控制器1连接。
采用上述TJA1050芯片作为CAN总线接口器件2，能够通过6引脚从CAN总线接收数据，并通过4引脚发送给控制器1，并且能够通过1引脚接收控制器1发来的数据，再通过7引脚发送至CAN总线。
对于控制器1，可以为现有技术中常用的微控制器，例如采用ARM单片机、AVR单片机、MC1322V等处理器作为核心处理器的微控制器，本实施例采用AT91SAM7A3芯片作为核心处理器，再加上外围电路形成控制器1。
如图2所示，AT91SAM7A3芯片中的57引脚用于与CAN总线接口器件2连接，具体可与上述第二光电隔离器件的输出端连接，通过57引脚接收TJA1050芯片发来的CAN总线数据。AT91SAM7A3芯片中的58引脚用于与CAN总线接口器件2连接，具体可与上述第一光电隔离器件的输入端连接，通过58引脚向TJA1050芯片发送数据。
另外，AT91SAM7A3芯片中的其它引脚可按照对该引脚定义的功能进行适当的电路连接，可由本领域技术人员进行具体的设定和实现，本实施例对此不作详细的描述，说明书附图中也未体现其它引脚的连接关系。
控制器1接收到CAN总线接口器件2发来的数据，进行适当的数据处理，例如对数据包中的数据头、数据长度进行识别，对目的地址和校验码进行校验之后，将数据写入存储器4中进行存储。控制器1还可以从存储器4中读取数据，并加入数据头、数据长度、源地址以及校验码后，将数据发送给CAN总线接口器件2。本实施例可采用Flash存储器，具体选用型号为K91208U0C-PCBO的存储器。其连接关系可由技术人员根据该存储器的引脚定义与AT91SAM7A3芯片中对应的引脚进行连接。
另外，上述用于向控制器1提供工作时钟的时钟器件3可以为现有技术中常用的能够产生时钟信号的器件。本实施例还提供一种优选的方案，该时钟器件3可以为实时时钟，时钟器件3与控制器1连接，除了能提供时钟信号之外，还用于提供日期数据和时间数据给控制器1，以使控制器1在对数据进行处理的过程中，可以加入数据采集的日期和时间，便于对数据进行记录以及生成报表等。现有的实时时钟还具备时间设置和校准功能，能够提高控制器1对数据处理的精度。
本实施例的技术方案通过采用CAN总线接口器件接收CAN总线数据，并传送至控制器，且将控制器发出的数据再发送至CAN总线上，并在控制器的控制下对CAN总线数据进行存储，能够降低工程车辆网络控制系统的应用成本，进而降低工程车辆的制造成本。
图3为本发明实施例提供的工程车辆网络控制系统的结构示意图二。如图3所示，在上述技术方案的基础上，工程车辆网络控制系统还可以包括显示设备5，该显示设备5与控制器1连接，用于将控制器1处理后的数据进行显示。可选用图形点阵液晶显示模块LCM12864M作为显示设备，可对工程车辆运行过程中的数据进行显示。
对于上述控制器1、时钟器件3以及显示设备5都需要电源，可采用适当的电源电路6，分别与控制器1、时钟器件3和显示设备5连接，用于向控制器1、时钟器件3和显示设备5供电。由于各器件所需的工作电压不同，因此，可在电源电路6中设置相应的调压器件，将外界输入的电压转换为对应的电压，再提供给各器件。例如可采用三端可调式集成稳压器LM317构成稳压电源电路，其输出电压范围是（1.2-37）V，负载电流最大可以为1.5A，使用方法较简单，仅需要两个外接电阻即可设置输出的电压。
本发明实施例还提供一种工程车辆，可以包括车辆控制系统、CAN总线通信线路以及如上述实施例所提供的工程车辆网络控制系统。
其中，CAN总线通信线路分别与车辆控制系统和工程车辆网络控制系统连接，用于实现车辆控制系统和工程车辆网络控制系统之间的数据传输。
车辆控制系统是工程车辆的核心控制系统，而网络控制系统主要用于对数据传输过程进行控制。对于车辆控制系统，技术人员可根据具体的电路结构选择相应的CAN总线接口器件与CAN总线进行数据交互，对于网络控制系统，可采用上述实施例所提供的工程车辆网络控制系统，能够降低工程车辆网络控制系统的应用成本，进而降低工程车辆的制造成本。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种工程车辆网络控制系统，其特征在于，包括：控制器、控制器局域网络CAN总线接口器件、时钟器件和存储器；
所述CAN总线接口器件一端连接至CAN总线，另一端与所述控制器相连，所述CAN总线接口器件用于从所述CAN总线接收数据并传送给所述控制器，以及将所述控制器发出的数据发送至所述CAN总线上；
所述控制器与所述存储器连接，用于将所述CAN总线接口器件发送来的数据进行处理后写入存储器中，以及从所述存储器中读取数据发送给所述CAN总线接口器件；
所述时钟器件与所述控制器连接，用于向所述控制器提供工作时钟。
2.根据权利要求1所述的工程车辆网络控制系统，其特征在于，还包括显示设备；
所述显示设备与所述控制器连接，用于将所述控制器处理后的数据进行显示。
3.根据权利要求2所述的工程车辆网络控制系统，其特征在于，所述时钟器件为实时时钟；
所述时钟器件与所述控制器连接，还用于提供日期数据和时间数据给所述控制器。
4.根据权利要求3所述的工程车辆网络控制系统，其特征在于，还包括电源电路；
所述电源电路分别与所述控制器、显示设备和时钟器件连接，用于向所述控制器、显示设备和时钟器件供电。
5.根据权利要求4所述的工程车辆网络控制系统，其特征在于，还包括光电隔离器件；
所述CAN总线接口器件通过所述光电隔离器件与所述控制器连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的工程车辆网络控制系统，其特征在于，所述控制器为微控制器。
7.根据权利要求6所述的工程车辆网络控制系统，其特征在于，所述微控制器为AT91SAM7A3。
8.根据权利要求7所述的工程车辆网络控制系统，其特征在于，所述CAN总线接口器件为TJA1050。
9.一种工程车辆，其特征在于，包括车辆控制系统、CAN总线通信线路以及如权利要求1-8任一项所述的工程车辆网络控制系统；
所述CAN总线通信线路分别与所述车辆控制系统和工程车辆网络控制系统连接，用于实现所述车辆控制系统和工程车辆网络控制系统之间的数据传输。
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