CN201637426U - 工程机械用控制显示系统 - Google Patents

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袁爱进
罗笑林
闫鑫
靳若冰
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Abstract

本实用新型公开了一种工程机械用控制显示系统，包括一壳体，壳体上设有显示屏及按键，所述壳体内设有与显示屏连接的显示驱动模块，其特征在于：所述壳体内还设有一DSP处理芯片，该DSP处理芯片的输入端接收机车上各个传感器信号及所述按键对应指令信号，输出端发送信号至机车上相应的执行器，经该DSP处理芯片处理后的显示信号经串口发送至所述显示驱动模块，并由所述显示屏显示。本实用新型中通过设置DSP处理芯片及外围接口电路，实现显示系统的显示与控制功能一体化，不占用机车主芯片接口及处理能力，提高了数据显示数量。

Description

工程机械用控制显示系统
技术领域
本实用新型涉及一种显示系统，具体涉及一种工程机械用控制显示系统。
背景技术
工程机械车辆监控器大多采用指针式仪表，以实现水温、油位、机油压力等工程机械运行状态参数的实时监控。指针式仪表相对于虚拟仪表精度差，结构复杂，人机交互能力差，而且由于工程机械工作环境恶劣，机械指针表盘的寿命短，工作可行性差。
也有一些是采用数字显示系统的，但功能较为简单，一般只是参数显示并无控制功能，缺少控制输出。而若要加入控制输出，就需要增加一控制模块，如中国实用新型专利公开的智能液晶显示仪表(CN 2879123Y)，包括了控制模块、数据分析处理模块、液晶显示驱动模块、用户按键命令处理模块等，而该控制模块并未能直接提供功能，仅为一8位单片机芯片，还是通过SPI总线将收集到的控制信号传送给机车内的主控盒，由主控盒中的CPU来控制机车。然而，由于控制信号与显示信号均需通过总线传输给主控盒进行处理，因而存在每一模块收、发通信信号统一连接至处理器中，各占用了主控盒2路控制接口；同时分别处理两模块信号，削减了主控盒CPU的处理能力。
另外，在显示数据上，目前由于受到处理器主频的限制，显示参数数据量较少，若要提高处理器的主频数，便会影响到工程机械的作业可靠性，频率越高，干扰随之增多，误动作效率提升，同时高频将会带来温度的提升，而该温度范围无法在工程机械上达到，因而高频(600MHz～1GHz)处理器不适用于工程机械上，进而限制了显示数据量。
发明内容
本实用新型目的是提供一种工程机械用控制显示系统，使用该显示系统，使显示、控制功能一体化，提高数据显示量，且对机车操控性能无影响。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种工程机械用控制显示系统，包括一壳体，壳体上设有显示屏及按键，所述壳体内设有与显示屏连接的显示驱动模块，所述壳体内还设有一DSP处理芯片，该DSP处理芯片的输入端接收机车上各个传感器信号及所述按键对应指令信号，输出端发送信号至机车上相应的执行器，经该DSP处理芯片处理后的显示信号经串口发送至所述显示驱动模块，并由所述显示屏显示。
上述技术方案中，所述壳体内设置有DSP处理芯片及显示驱动模块，由32位的DSP处理芯片接收来机车上各类传感器的状态信号以及来自壳体上按键的指令，该DSP处理芯片内预设有控制程序，接收的状态信号一方面通过串口传送给显示驱动模块，由显示屏显示出来，供操控人员观察；另一方面处理芯片对接收的信号根据预设的控制程序，输出各类控制信号给相应的机车执行器，控制其相应的动作。如此，本实用新型的显示系统兼具有显示与控制的功能，将控制芯片与显示驱动模块一并设置于壳体内，不占用机车上的主芯片的控制接口，且DSP处理芯片频率对机车不影响，可选用高频芯片(600MHz～1GHz)，以满足显示数据量的需要。
上述技术方案中，所述DSP处理芯片上设有CAN总线接口、电机控制接口及液晶屏接口，所述CAN总线接口与机车上的CAN总线连接，所述电机控制接口与发动机控制马达连接，所述液晶屏接口与所述显示驱动模块连接。可支持CAN2.0A(CANopen)，CAN2.0B(兼容J1939)等CAN总线协议，通信能力强大且兼容性强。
上述技术方案中，还包括有GPRS无线通讯模块、GPS定位模块，分别与所述DSP处理芯片上设置的通信接口连接，所述壳体上分别设有与所述GPRS无线通讯模块、GPS定位模块连接的天线。通过无线通讯模块及定位模块，可对机车远程控制，程序下载更新及调试，方便对机车的远程维护。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：
1、由于本实用新型在壳体内增设了DSP处理芯片，通过DSP处理芯片接收机车上各类传感器的状态信号，一方面通过串口发送到显示驱动模块，让显示屏显示机车各项参数信息，另一方面利用芯片内的预存程序，根据参数进行相应处理，发出控制信号于机车上相应的执行器，控制机车的运行；同时，操作人员可根据显示屏上显示的机车相关信息，通过按键发出指令，由与其连接的DSP处理芯片接收指令并发出控制信号于机车，实现对机车的控制；因而，与以往的显示系统相比，兼具有显示与控制功能，不占用机车上的主芯片的控制接口，主芯片处理能力不受影响；
2、DSP处理芯片主频可选用高频芯片(600MHz～1GHz)，以满足显示数据量的需要，同时不影响机车主芯片的主频，解决主频量与显示数据量之间矛盾；
3、采用CAN总线接口，可支持CAN2.0A(CANopen)，CAN2.0B(兼容J1939)等CAN总线协议，通信能力强大且兼容性强；
4、设置有GPRS无线通讯模块、GPS定位模块，可对机车远程控制，程序下载更新及调试，方便对机车的远程维护。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的系统结构框图；
图2是本实用新型实施例一的外形结构示意图。
其中：1、壳体；2、显示屏；3、天线；4、按键。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例一：参见图1、2所示，一种工程机械用控制显示系统，包括一壳体1，壳体1上设有显示屏2及按键4，所述壳体1内设有与显示屏2连接的显示驱动模块以及一32位DSP处理芯片，该DSP处理芯片的输入端接收机车上各个传感器信号及所述按键4对应指令信号，输出端发送信号至机车上相应的执行器，经该DSP处理芯片处理后的显示信号经串口发送至所述显示驱动模块，显示驱动模块主要对显示屏2界面进行图像处理与现实，显示驱动模块与液晶显示屏2的连接采用常用的RGB三色16位线路连接，或者使用通用的LVDS接口进行连接，显示屏2显示内容。
所述DSP处理芯片上设有CAN总线接口、电机控制接口及键盘接口、指示灯接口、显示屏接口、通信接口，所述CAN总线接口与机车上的CAN总线连接，所述电机控制接口与发动机控制马达连接，所述显示屏2接口与所述显示驱动模块连接，所述通信接口与设置于壳体内的GPRS无线通讯模块、GPS定位模块连接，而GPRS无线通讯模块、GPS定位模块又与壳体1上对应的天线3连接。通过GPS定位、GPRS通信模块，显示系统可以获取机车的实时位置信息，与监控中心实时通讯，获取更多的机车运行参数，并提供远程软件程序更新。
在本实施例中，外形如图2所示，显示屏2支持3.5”TFT、5.7”TFT、8.4”TFT、12.1”TFT可选，分辨率：320×240、640×480、800×600可选；支持虚拟仪表显示；电源接口电压输入10V.DC～36V.DC(推荐电压24V.DC)，功率小于5W，工作温度-20℃～75℃；防护等级：显示屏所有位置均为IP65防尘防水。DSP处理芯片接口电路包括8路数字量输入、6路12位模拟量输入、4路数字量输出、2路周期量输入、2路PWM输出、1路电机输出、1路支持CAN2.0A(CANopen)、CAN2.0B(兼容J1939)的CAN总线接口。如图1所示，输入为DI、TI，输出为DO、PWM、MO，通信接口为GPRS/GPS、CAN，DSP处理芯片经串口与液晶显示驱动模块通信，并发送RGB信号/LVDS信号给液晶显示显示屏2。使用时，通过DSP处理芯片接收机车上各类传感器的状态信号，通过串口发送到显示驱动模块，让显示屏2显示机车各项参数信息，并利用芯片内的预存程序，根据输入的状态信号进行相应处理，输出控制信号于机车上相应的执行器(如发动机等)，控制机车的运行；同时，操作人员可根据显示屏2上显示的机车相关信息(CAN总线接口与机车上的CAN总线接口连接即可实时获取机车运行状态)，通过按键4发出指令，由与其连接的DSP处理芯片接收指令并发出控制信号于机车，实现对机车的控制。

Claims (3)

1.一种工程机械用控制显示系统，包括一壳体，壳体上设有显示屏及按键，所述壳体内设有与显示屏连接的显示驱动模块，其特征在于：所述壳体内还设有一DSP处理芯片，该DSP处理芯片的输入端接收机车上各个传感器信号及所述按键对应指令信号，输出端发送信号至机车上相应的执行器，经该DSP处理芯片处理后的显示信号经串口发送至所述显示驱动模块，并由所述显示屏显示。
2.根据权利要求1所述的工程机械用控制显示系统，其特征在于：所述DSP处理芯片上设有CAN总线接口、电机控制接口及液晶屏接口，所述CAN总线接口与机车上的CAN总线连接，所述电机控制接口与发动机控制马达连接，所述液晶屏接口与所述显示驱动模块连接。
3.根据权利要求1所述的工程机械用控制显示系统，其特征在于：还包括有GPRS无线通讯模块、GPS定位模块，分别与所述DSP处理芯片上设置的通信接口连接，所述壳体上分别设有与所述GPRS无线通讯模块、GPS定位模块连接的天线。
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