CN207650614U - 一种农机设备用多态控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种农机设备用多态控制器，包括中央处理器、数字信号电平转换模块、模拟信号降压模块、脉冲信号降压模块、中央处理器、通讯电路、显示模块和电源模块；农机设备输出的多路数字信号、多路模拟信号、多路脉冲信号分别通过数字信号电平转换模块、模拟信号降压模块、脉冲信号降压模块连接中央处理器的脉冲信号输入端；中央处理器输出端分别连接数字信号输出端口、功率驱动信号输出端口、PWM信号输出端口；中央处理器的输出端通过通讯电路分别连接显示模块和can通讯接口。本实用新型能够对农机中的多种传感器信号进行处理，输出符合厂家设计的控制信号。

Description

一种农机设备用多态控制器

技术领域

本实用新型涉及农机设备技术领域，尤其涉及一种农机设备用多态控制器。

背景技术

目前，国内的农机包含太多的传感器，多种类型的信号需要采集和处理，而且很多种传感器的信号都不通用。因此，农机信号处理的复杂度极高，出故障时故障点难以判断。同时，农机的执行设备像主离合开关控制、油门的控制、档位的控制等，大多采用机械结构进行控制，且这些执行设备部分为被数字信号驱动的数字信号驱动设备，部分为被功率驱动信号驱动的功率驱动信号驱动设备，不同车型不同厂家的信号设计，如高低电平标准、电压标准、PWM信号标准都不一样，这样对开发工作带来不小的难度，同样对于后期的应用维修也会造成不便。

且农机中的传感器类型很多，其中数字信号传感器直接输出数字信号；模拟信号传感器如采集水温的传感器、采集油温的传感器等，在单独的直流电压的驱动下采集信号，并输出模拟信号；还有脉冲信号传感器在车载电源的驱动下工作，输出高压脉冲信号；这些模拟信号和高压脉冲信号，由于电平较高，不能直接被农机的处理器分析处理。

因此，亟需一种农机设备用多态控制器，能够对农机中的多种传感器信号进行处理，输出符合厂家设计的控制信号。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种农机设备用多态控制器，能够对农机中的多种传感器信号进行处理，输出符合厂家设计的控制信号。

本实用新型采用的技术方案为：

一种农机设备用多态控制器，包括中央处理器、数字信号电平转换模块、模拟信号降压模块、脉冲信号降压模块、中央处理器、通讯电路、显示模块和电源模块；

所述的数字信号电平转换模块的输入端分别连接农机设备输出的多路数字信号，数字信号电平转换模块的输出端连接中央处理器的数字信号输入端；模拟信号降压模块的输入端分别连接农机设备输出的多路模拟信号，模拟信号降压模块的输出端连接中央处理器的模拟信号输入端；脉冲信号降压模块的输入端分别连接农机设备输出的多路脉冲信号，脉冲信号降压模块的输出端连接中央处理器的脉冲信号输入端；中央处理器的数字信号输出端连接数字信号输出端口，中央处理器的功率驱动信号输出端连接功率驱动信号输出端口，中央处理器的PWM信号输出端连接PWM信号输出端口；中央处理器的输出端通过通讯电路分别连接显示模块和can通讯接口；电源模块为整个装置供电。

所述的电源模块包括车载电源和电源降压模块，所述的车载电源通过电源降压模块为整个装置供电。

所述的电源降压模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管、第一电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容、第一电感、LM2576-5.0降压芯片；

所述的第一二极管正极连接车载电源，第一二极管负极连接第一电阻的输入端，第一电阻的输出端分别连接第二二极管的负极和LM2576-5.0降压芯片的1脚，第二二极管正极接地，LM2576-5.0降压芯片的1脚还连接第一电容的正极，第一电容的负极接地；LM2576-5.0降压芯片的3脚和5脚接地；LM2576-5.0降压芯片的4脚连接所述装置的电源输入端，LM2576-5.0降压芯片的2脚连接第一电感的输入端，第一电感的输出端连接用电模块的电源输入端；第一电感的输入端还连接第三二极管的负极，第一电感的输出端还分别连接第二电容的正极、第三电容的正极和第四电容的一端，第三二极管的正极、第二电容的负极、第三电容的负极和第四电容的另一端均接地。

所述的模拟信号降压模块包括直流电源、第二电阻、第三电阻、第四二极管和第五电容；

所述的直流电源正极连接第二电阻的输入端，第二电阻的输出端分别连接模拟信号传感器第四二极管的正极和第三电阻的一端，第三电阻的另一端连接第四二极管的正极，第四二极管的负极连接直流电源负极，第四二极管的正极连接中央处理处理器的模拟信号输入端，且第四二级管的正极串接第五电容后接地。

所述的脉冲信号降压模块包括直流电源、第五二级管、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻、第六电容、第七电容和第八电容、三极管；第五二级管的正极连接脉冲信号传感器的输出端，第五二级管的负极串接第四电阻后连接三极管的基极，第五电阻和第六电容均一端连接三极管的基极，另一端接地；三极管的集电极串接第六电阻后连接主流电源，三极管的发射极接地；第七电阻一端连接三极管的集电极，另一端连接中央处理器的脉冲信号输入端；且第七电阻的一端串接第七电容后接地，第七电阻的另一端串接第八电容后接地。

本实用新型对农机设备输出的数字信号，模拟信号，脉冲信号进行处理，将其转换为与中央处理器匹配的电压信号或波形信号，解决了部分模拟信号电压过高，部分脉冲信号幅值过高，与处理器不匹配的问题，中央处理器再将数字信号、模拟信号和脉冲信号进行综合分析处理，转换为和农机中的被数字信号驱动的设备、被 PWM信号驱动的设备以及被功率驱动信号驱动的设备匹配的数字信号输出、PWM信号输出以及功率驱动输出，控制对应设备动作，解决的不同车型不同厂家的用于驱动设备的信号不统一的问题。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的电源降压模块电路图；

图3为本实用新型的模拟信号降压模块电路图；

图4为本实用新型的脉冲信号降压模块电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实用新型包括中央处理器、数字信号电平转换模块、模拟信号降压模块、脉冲信号降压模块、中央处理器、通讯电路、显示模块和电源模块；

所述的数字信号电平转换模块的输入端分别连接农机设备输出的多路数字信号，数字信号电平转换模块的输出端连接中央处理器的数字信号输入端；模拟信号降压模块的输入端分别连接农机设备输出的多路模拟信号，模拟信号降压模块的输出端连接中央处理器的模拟信号输入端；脉冲信号降压模块的输入端分别连接农机设备输出的多路脉冲信号，脉冲信号降压模块的输出端连接中央处理器的脉冲信号输入端；中央处理器的数字信号输出端连接数字信号输出端口，数字信号输出端口连接被对应的数字信号驱动的外部设备，中央处理器的功率驱动信号输出端连接功率驱动信号输出端口，功率驱动信号输出端口连接被功率驱动信号驱动的外部设备，中央处理器的PWM信号输出端连接PWM信号输出端口，PWM信号输出端口连接被PWM信号驱动的外部设备；中央处理器的输出端通过通讯电路分别连接显示模块和can通讯接口；电源模块为整个装置供电。

本实用新型的工作过程如下：数字信号电平转换模块将农机设备输出的多路数字信号进行电平转换，部分数字信号由高电平转换为低电平，部分数字信号由低电平转化为高电平，并将转换完成后的数字信号传输至中央处理器中；模拟信号降压模块将农机设备输出的多路模拟信号的电压进行降压处理，转换为与中央处理器匹配的电压信号后，将处理完成的模拟信号传输至中央处理器中；脉冲信号降压模块将农机设备输出的多路脉冲信号幅值转换为与中央处理器的匹配的脉冲幅值，将转换后的脉冲信号传输至中央处理器中，数字信号传感器将采集的数字信号输入至中央处理器中。

中央处理器对电压信号、脉冲信号和数字信号进行分析处理，转换为与农机中的被数字信号驱动的设备和 PWM信号驱动的设备匹配的数字信号和PWM信号输出、以及功率驱动信号输出，驱动对应的设备，如开关电磁阀、比例电磁阀等，中央处理器将数字信号、脉冲信号和电压信号的分析结果，如电机转速数据，电机转速是否正常，油温温度数据，油温温度是否正常分析结果，通过通讯电路传输至显示模块，便于操作人员查看对应传感器处设备的工作状态。中央处理器通过通讯电路连接农机设备中的can通讯接口，与农机中的其它智能设备进行信息交流。

本实用新型对农机中的数字信号，模拟信号，脉冲信号进行处理，将其转换为与中央处理器匹配的电压信号或波形信号，解决了部分模拟信号电压过高，部分脉冲信号幅值过高，与处理器不匹配的问题，中央处理器再将数字信号、模拟信号和脉冲信号进行综合分析处理，转换为和农机中的被数字信号驱动的设备、被 PWM信号驱动的设备以及被功率驱动信号驱动的设备匹配的数字信号输出、PWM信号输出以及功率驱动输出，控制对应设备动作，解决的不同车型不同厂家的用于驱动设备的信号不统一的问题。

所述的电源模块包括车载电源和电源降压模块，所述的车载电源通过电源降压模块为整个装置供电。如图2所示，所述的电源降压模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管、第一电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容、第一电感、LM2576-5.0降压芯片；

所述的第一二极管正极连接车载电源，第一二极管负极连接第一电阻的输入端，第一二极管防止电流回流，第一电阻实现限流保护和过压保护；第一电阻的输出端分别连接第二二极管的负极和LM2576-5.0降压芯片的1脚，第二二极管正极接地，第二二极管正极接地用于防止瞬间电压冲击；LM2576-5.0降压芯片的1脚还连接第一电容的正极，第一电容的负极接地，在电源供电电压突然降低，导致电流中断时，第一电容放电，从而保障了电压稳定；LM2576-5.0降压芯片的3脚和5脚接地；LM2576-5.0降压芯片的4脚连接所述装置的电源输入端，LM2576-5.0降压芯片的2脚连接第一电感的输入端，第一电感的输出端连接用电模块的电源输入端；第一电感的输入端还连接第三二极管的负极，第一电感的输出端还分别连接第二电容的正极、第三电容的正极和第四电容的一端，第三二极管的正极、第二电容的负极、第三电容的负极和第四电容的另一端均接地。

使用车载电源为各个模块供电，取电方便，但是车载电源电压高，于各个模块的供电电压不匹配，电源降压模块将车载电源的电压转换为与各个模块的供电电压匹配的电压。在图中，仅仅示出车载电源、电源降压模块和中央处理器的连接关系；车载电源与电源降压模块实质上组成电源模块，与其它模块的连接关系为现有技术，不再赘述。

如图3所示，所述的模拟信号降压模块包括直流电源、第二电阻、第三电阻、第四二极管和第五电容；

所述的直流电源正极连接第二电阻的输入端，第二电阻的输出端分别连接模拟信号传感器第四二极管的正极和第三电阻的一端，第三电阻的另一端连接第四二极管的正极，第四二极管的负极连接直流电源负极，第四二极管的正极连接中央处理处理器的模拟信号输入端，且第四二级管的正极串接第五电容后接地。所述的模拟信号降压模块针对无源电阻网络，第二电阻实现分压作用，从而使得模拟信号降压模块采集的电压信号与中央处理器相匹配。

如图4所示，所述的脉冲信号降压模块包括直流电源、第五二级管、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻、第六电容、第七电容和第八电容、三极管；第五二级管的正极连接脉冲信号传感器的输出端，第五二级管的负极串接第四电阻后连接三极管的基极，第五电阻和第六电容均一端连接三极管的基极，另一端接地；三极管的集电极串接第六电阻后连接主流电源，三极管的发射极接地；第七电阻一端连接三极管的集电极，另一端连接中央处理器的脉冲信号输入端；且第七电阻的一端串接第七电容后接地，第七电阻的另一端串接第八电容后接地。脉冲信号降压模块将脉冲传感器输出的高压脉冲信号转换为与中央处理器匹配的脉冲信号。

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 (5)

1.一种农机设备用多态控制器，其特征在于：包括中央处理器、数字信号电平转换模块、模拟信号降压模块、脉冲信号降压模块、中央处理器、通讯电路、显示模块和电源模块；

所述的数字信号电平转换模块的输入端分别连接农机设备输出的多路数字信号，数字信号电平转换模块的输出端连接中央处理器的数字信号输入端；模拟信号降压模块的输入端分别连接农机设备输出的多路模拟信号，模拟信号降压模块的输出端连接中央处理器的模拟信号输入端；脉冲信号降压模块的输入端分别连接农机设备输出的多路脉冲信号，脉冲信号降压模块的输出端连接中央处理器的脉冲信号输入端；中央处理器的数字信号输出端连接数字信号输出端口，中央处理器的功率驱动信号输出端连接功率驱动信号输出端口，中央处理器的PWM信号输出端连接PWM信号输出端口；中央处理器的输出端通过通讯电路分别连接显示模块和can通讯接口；电源模块为整个装置供电。

2.根据权利要求1所述的农机设备用多态控制器，其特征在于：所述的电源模块包括车载电源和电源降压模块，所述的车载电源通过电源降压模块为整个装置供电。

3.根据权利要求2所述的农机设备用多态控制器，其特征在于：所述的电源降压模块包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管、第一电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容、第一电感、LM2576-5.0降压芯片；

所述的第一二极管正极连接车载电源，第一二极管负极连接第一电阻的输入端，第一电阻的输出端分别连接第二二极管的负极和LM2576-5.0降压芯片的1脚，第二二极管正极接地，LM2576-5.0降压芯片的1脚还连接第一电容的正极，第一电容的负极接地；LM2576-5.0降压芯片的3脚和5脚接地；LM2576-5.0降压芯片的4脚连接所述装置的电源输入端，LM2576-5.0降压芯片的2脚连接第一电感的输入端，第一电感的输出端连接用电模块的电源输入端；第一电感的输入端还连接第三二极管的负极，第一电感的输出端还分别连接第二电容的正极、第三电容的正极和第四电容的一端，第三二极管的正极、第二电容的负极、第三电容的负极和第四电容的另一端均接地。

4.根据权利要求3所述的农机设备用多态控制器，其特征在于：所述的模拟信号降压模块包括直流电源、第二电阻、第三电阻、第四二极管和第五电容；

所述的直流电源正极连接第二电阻的输入端，第二电阻的输出端分别连接模拟信号传感器第四二极管的正极和第三电阻的一端，第三电阻的另一端连接第四二极管的正极，第四二极管的负极连接直流电源负极，第四二极管的正极连接中央处理处理器的模拟信号输入端，且第四二级管的正极串接第五电容后接地。

5.根据权利要求4所述的农机设备用多态控制器，其特征在于：所述的脉冲信号降压模块包括直流电源、第五二级管、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻、第六电容、第七电容和第八电容、三极管；第五二级管的正极连接脉冲信号传感器的输出端，第五二级管的负极串接第四电阻后连接三极管的基极，第五电阻和第六电容均一端连接三极管的基极，另一端接地；三极管的集电极串接第六电阻后连接主流电源，三极管的发射极接地；第七电阻一端连接三极管的集电极，另一端连接中央处理器的脉冲信号输入端；且第七电阻的一端串接第七电容后接地，第七电阻的另一端串接第八电容后接地。