CN209559294U - 一种货车刹车水箱水量可用时长监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的提出一种货车刹车水箱水量可用时长监测装置，通过记录水箱已使用时长来计算水箱剩余水量可用时长，较好解决货车刹车淋水器过度淋水浪费水资源和因缺水引起的轮廓高温导致的交通事故的问题。水箱的储水总量由水箱大小直接确定，所述淋水器的出水速度恒定，通过监测器监测淋水器开关打开的时长间接监测到淋水器工作的时长。该监测装置的功能有：可根据水箱大小通过按键自行设定总使用时长、存在微小误差时可手动调整当前水箱剩余水量可用时长、数码管和LED灯用于显示当前水箱剩余水量的可用时长、醒目灯光提示工作状态、水量不足时会发出报警提示声。该装置能够较好解决汽车刹车淋水器缺水引起刹车高温导致的交通事故的问题。

Description

一种货车刹车水箱水量可用时长监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种监测货车水箱剩余水量可用时长的电子设备，具体是一种通过记录水箱已使用时长来计算水箱剩余水量可用时长的监测器，属于汽车配件设备领域。

背景技术

现今，刹车淋水器已经成为跑山区大货车必不可少的配置。大货车在下长坡过程中由于车辆质量重，惯性大，稍长时间刹车就会让刹车片过热，从而导致刹车失灵，这是非常危险的。目前，大货车都是通过在刹车过程中给刹车片淋水来实现降温的。但是在下完长坡后，货车司机经常会在打开水箱水阀开关后忘记关闭，而车上又没有水量监测的装置。当到下一次下长坡时，货车司机就会不清楚水箱的剩余水量还能用多长时间，此时万一水量不够用，就容易导致因刹车片过热失灵而发生交通事故。因此设计一款拥有能够监测货车刹车水箱剩余水量可用时长、水箱工作状态指示、水箱水量不足报警、根据水箱大小可自行设定和调节使用时长功能的装置成为一种需要，这样不仅能够减少因为刹车发热引起的交通事故，同时还能够节省宝贵水资源。

发明内容

基于上述问题，本实用新型提出一种通过记录水箱已使用时长来计算水箱剩余水量可用时长的监测装置，较好解决货车刹车淋水器过度淋水浪费水资源和因缺水引起的轮廓高温导致的交通事故的问题。该监测装置的功能有：可根据水箱大小通过按键自行设定总使用时长、存在微小误差时可手动调整当前水箱剩余水量可用时长、数码管和LED灯用于显示当前水箱剩余水量的可用时长、醒目灯光提示工作状态、水量不足时会发出报警提示声。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种货车刹车水箱水量可用时长监测装置，包括：淋水器开关和监测器，淋水器开关采用双联双刀单掷开关，所述监测器包括：处理模块、控制模块、调节模块、存储模块、当前值显示模块、报警模块、工作状态指示模块、降压模块，各模块之间均为电连接；所述处理模块以STC89C52RC芯片为处理芯片，该芯片为市场上常见芯片，其中包括R1、C2组成的复位电路，C4、C5、Y1组成的振荡电路，C1、C6组成的滤波电路；所述控制模块以双联双刀单掷开关为控制器，双联双刀单掷开关引脚1通过与STC89C52RC芯片P27口连接，引脚2连接至电源负极，双联双刀单掷开关闭合时接通低电位，断开时为高电位，水阀引脚用于连接24V电源与电磁阀，双联双刀单掷开关打开时监测器与淋水器能够同时工作，两对引脚互不影响；所述调节模块由“+”按键、“-”按键、“设定”按键和“复位”按键组成，按键一端分别连接在STC89C52RC芯片的P23-P26口上，另一端连接低电位，按键按下为低电位，松开为高电位；所述存储模块以AT24C02芯片为存储器，芯片5、6脚分别连接STC89C52RC芯片P33和P32口，当系统上电时，处理模块从存储模块中读取当前水箱水量可用时长和水箱装满时的初始值，当按下“设定”按键时，存储模块写入水箱装满水时的设定值并作为初始值，当双联双刀单掷开关由打开到关闭状态时，存储模块写入当前水箱剩余水量可用时长；所述当前值显示模块主要包括一个2位共阳数码管和三个红色LED灯，2位共阳数码管段选由STC89C52RC芯片的P1口控制，2位共阳数码管位选是将处理模块P20和P21口通过PNP三极管将IO口信号放大然后连接在其上，3个红色LED灯分别由P35、P36、P37控制；所述报警模块通过PNP三极管将处理模块P22口信号放大控制有源蜂鸣器工作，用于水量不足报警；所述工作状态指示模块由一个蓝色LED灯组成，直接连接在处理模块P34口上，工作时以1秒为周期进行闪烁用于指示系统工作状态；降压模块以LM2576-5V为降压芯片，R7为限流电阻，LED5为电源指示灯，D3为续流二极管用于防止电源正负极反接；

淋水器开关与监测器并排安放在驾驶室控制面板上，各占一个开关孔；

水箱的储水总量由水箱大小直接确定，所述淋水器的出水速度恒定，监测器与淋水器开关直接相连，通过监测器监测淋水器开关打开的时长间接监测到淋水器工作的时长，进而计算出水箱水量已使用的时间；

水箱装满水的可用时长是通过用户用按键进行设定的，而非通过传感器或其他方法对水箱水量进行检测获得，监测器上设复位按键，在水箱重新加满水后，通过按键可让水箱水量可用时长回归至初始值；监测器上设调节按键，在使用时可设定和调节水箱水量可用时长微小误差值；

当淋水器开关打开时，监测器实时记录开关的打开时长，水箱出水速度恒定，通过从存储模块读取上一次水箱剩余水量可用时长的值作为本次打开的起始值，并以一分钟为单位进行递减，每次递减剩余水量可用时长的值都会存入存储模块中同时显示在显示器上；

具体地，当淋水器开关打开时，监测器上2位共阳数码管和红色LED灯组合显示剩余水量可用时长，1个红色LED灯表示1小时，2位共阳数码管上数值表示分钟数，剩余时长＝点亮的红色LED数*60+数码管数值，剩余水量＝总量-速度*时间；

作为优选，当淋水器开关打开时，监测器上蓝色LED灯以1秒为周期闪烁，用于指示工作状态；

作为优选，当水箱水量剩余10分钟、5分钟以及无水时监测器各报警一次声音；本实用新型的有益效果是，可以为司机显示水箱剩余水量可用时长及当前淋水器工作状态，提供水箱水量不足报警和按键调节功能；由于本装置安装在驾驶室控制面板上，外部只需两根电源线连接至24V电源、两根控制线连接至双联双刀单掷开关，分别起为系统供电和控制系统的作用；同时该装置没有连接传感器，无需对水箱结构进行改动，因此该装置具有结构简单、安装方便、成本低廉、易于操控、无需改动车辆结构等特点，可有效防止过度淋水浪费水资源和缺水引起的轮廓高温导致的交通事故，适用于各种载重车辆制动系统的淋水降温。

附图说明：

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型的的程序流程图；

图3和图4是本实用新型的电路原理图；

图5是本实用新型的结构示意图；

图中1.处理模块，2.控制模块，3.调节模块，4.存储模块，5.当前值显示模块，6.报警模块，7.工作状态指示模块，8.降压模块，9.双联双刀单掷开关、10.水阀引脚、11.引脚1、12.引脚2、13.2位共阳数码管、14.红色LED灯1小时标志、15.红色LED灯2小时标志、16.“-”按键、17.“设定”按键、18.+24V电源、19.电源负极、20.“复位”按键、21.“+”按键、22.蓝色LED灯、23.红色LED灯3小时标志。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

一种货车刹车水箱水量可用时长监测装置，包括：淋水器开关和监测器；淋水器开关采用双联双刀单掷开关，监测器包括：处理模块、控制模块、调节模块、存储模块、当前值显示模块、报警模块、工作状态指示模块、降压模块，各模块之间均为电连接。

在图1中，处理模块(1)单向读取调节模块(3)和控制模块(2)信号，处理模块(1)与存储模块(4)之间为双向通讯，即处理模块(1)既可写入数据到存储模块(4)中，又可读取存储模块(4)中的数据，当前值显示模块(5)、工作状态指示模块(7)、报警模块(6)均只接收处理模块(1)的单向指令，降压模块(8)将24V电压降为5V电压为系统提供电源。

在图2中，程序从系统接上电源后开始工作，处理模块(1)开始读取存储模块(4)中的数值并将当前值显示出来，接着扫描调节模块(3)上的按键，其中“+”按键(21)“-”按键(16)用于司机调节当前水箱剩余水量可用时长，调节值可直接显示在显示器上，“设定”按键(17)用于司机根据水箱大小自行设置水箱装满水时的使用时长，“复位”按键(20)用于每次加满水时水箱水量可用时长恢复到设定值。随后，处理模块(1)开始扫描控制模块(2)，当双联双刀单掷开关(9)打开时处理模块(1)控制报警模块(6)、当前值显示模块(5)、工作状态指示模块(7)一直循环工作，当水箱水量剩余10分钟、5分钟以及无水时报警模块(6)各报警一次，当双联双刀单掷开关打开时2位共阳数码管(13)和红色LED灯(23、14、15)会显示剩余水量可用时长，蓝色LED灯(22)以1秒为周期闪烁，1个红色LED灯表示1小时，2位共阳数码管(13)上数值表示分钟数，剩余时长＝点亮的红色LED数*60+数码管数值。当双联双刀单掷开关(9)由打开转换为关闭状态时处理模块(1)控制当前值显示模块(5)、报警模块(6)、工作状态指示模块(7)退出循环停止工作，并将当前值存入存储模块(4)中，程序又将从扫描调节模块(3)开始循环；

在图3中，处理模块(1)以STC89C52RC芯片为处理芯片，其中包括R1、C2组成的复位电路，C4、C5、Y1组成的振荡电路，C1、C6组成的滤波电路；控制模块(2)以双联双刀单掷开关(9)为控制器，双联双刀单掷开关(9)引脚1(11)通过与STC89C52RC芯片P27口连接，引脚2(12)连接至电源负极，双联双刀单掷开关(9)闭合时接通低电位，断开时为高电位，水阀引脚(10)用于连接+24V电源与电磁阀，开关打开时监测器与淋水器能够同时工作，两对引脚互不影响。调节模块(3)由“+”按键(21)“-”按键(16)“设定”按键(17)“复位”按键(20)4个按键组成，一端分别连接STC89C52RC芯片上的P23-P26口，按键另一端连接低电位，按键按下为低电位，松开为高电位；存储模块(4)以AT24C02芯片为存储器，芯片5、6脚分别连接STC89C52RC芯片P33和P32口，当系统上电时，处理模块从存储模块(4)中读取当前水箱水量可用时长和水箱装满时的设定值，当按下“设定”按键(17)键时，存储模块(4)写入水箱装满水时的设定值，当双联双刀单掷开关(9)由打开到关闭状态时，存储模块(4)写入当前水箱剩余水量可用时长，可防止掉电后数据丢失，保证数据的可靠性和完整性。

在图4中，当前值显示模块(5)主要由一个2位共阳数码管(13)和三个红色LED灯(23、14、15)组成，2位共阳数码管(13)段选由STC89C52RC芯片的P1口控制，2位共阳数码管(13)位选是将处理模块(1)P20和P21口通过PNP三极管将IO口信号放大然后连接在其上，3个红色LED灯(23、14、15)分别由P35、P36、P37控制；报警模块(6)通过PNP三极管将处理模块(1)P22口信号放大控制有源蜂鸣器工作，用于水量不足报警；工作状态指示模块(7)由一个蓝色LED(22)组成，由于LED灯所需电流较小，可直接连接在处理模块(1)P34口上，工作时以1秒为周期进行闪烁用于指示系统工作状态；降压模块(8)以LM2576-5V为降压芯片，R7为限流电阻，LED5为电源指示灯，D3为续流二极管用于防止电源正负极反接。

在图5中，双联双刀单掷开关(9)与监测器并排安放在驾驶室控制面板上，各占一个开关孔，监测器处理模块(1)上P27口通过导线连接至双联双刀单掷开关(9)引脚1(11)上，引脚2(12)通过导线连接至GND(12)，双联双刀单掷开关(9)控制引脚(10)用于连接电池阀和+24V电源，监测器18引脚和19引脚分别连接+24V和负极为降压模块(8)的输入端口；当双联双刀单掷开关(9)打开时，当前值显示模块(5)显示相应数值，工作状态指示灯(22)闪烁，当双联双刀单掷开关(9)处于关闭状态时当前值显示模块(5)和蓝色LED灯(22)处于熄灭状态；当初次按下任意按键(16、17、20、21)时当前值显示模块(5)显示数值，若10秒内按键没有动作，显示模块(5)将自动熄灭系统数值不会改变，这样使得监测器能节省功耗，延长整机的使用寿命。

由于货车水箱水量恒定，在加压后水箱的出水速度也保持恒定，因此货车司机往往根据经验判断水箱剩余水量可用时长，本实用新型通过监测淋水器开关打开的时长间接监测到淋水器工作的时长进而计算出水箱水量已使用的时间，用户通过监测器上的按键设定水箱装满水的初始值，淋水器开关打开，监测器实时记录开关的打开时长，通过从存储模块读取上一次水箱剩余水量可用时长的值作为本次打开的起始值并以一分钟为单位进行递减，每次递减剩余水量可用时长的值都会存入存储模块中同时显示在显示器上；当水箱加满水后，用户可通过按键将监测器的剩余水量可用时长复位为水箱装满水的初始值，重新开始监测。

当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种货车刹车水箱水量可用时长监测装置，其特征是，包括：淋水器开关和监测器，淋水器开关采用双联双刀单掷开关，所述监测器包括：处理模块、控制模块、调节模块、存储模块、当前值显示模块、报警模块、工作状态指示模块、降压模块，各模块之间均为电连接；所述处理模块以STC89C52RC芯片为处理芯片，其中包括R1、C2组成的复位电路，C4、C5、Y1组成的振荡电路，C1、C6组成的滤波电路；所述控制模块以双联双刀单掷开关为控制器，双联双刀单掷开关引脚1通过与STC89C52RC芯片P27口连接，引脚2连接至电源负极，双联双刀单掷开关闭合时接通低电位，断开时为高电位，水阀引脚用于连接24V电源与电磁阀，双联双刀单掷开关打开时监测器与淋水器能够同时工作，两对引脚互不影响；所述调节模块由“+”按键、“-”按键、“设定”按键和“复位”按键组成，按键一端分别连接在STC89C52RC芯片的P23-P26口上，另一端连接低电位，按键按下为低电位，松开为高电位；所述存储模块以AT24C02芯片为存储器，芯片5、6脚分别连接STC89C52RC芯片P33和P32口，当系统上电时，处理模块从存储模块中读取当前水箱水量可用时长和水箱装满时的初始值，当按下“设定”按键时，存储模块写入水箱装满水时的设定值并作为初始值，当双联双刀单掷开关由打开到关闭状态时，存储模块写入当前水箱剩余水量可用时长；所述当前值显示模块主要由一个2位共阳数码管和三个红色LED灯组成，2位共阳数码管段选由STC89C52RC芯片的P1口控制，2位共阳数码管位选是将处理模块P20和P21口通过PNP三极管将IO口信号放大然后连接在其上，3个红色LED灯分别由P35、P36、P37控制；所述报警模块通过PNP三极管将处理模块P22口信号放大控制有源蜂鸣器工作，用于水量不足报警；所述工作状态指示模块包括一个蓝色LED灯，直接连接在处理模块P34口上，工作时以1秒为周期进行闪烁用于指示系统工作状态；降压模块以LM2576-5V为降压芯片，R7为限流电阻，LED5为电源指示灯，D3为续流二极管用于防止电源正负极反接；淋水器开关与监测器并排安放在驾驶室控制面板上，各占一个开关孔；水箱的储水总量由水箱大小直接确定，所述淋水器的出水速度恒定，监测器与淋水器开关直接相连，通过监测器监测淋水器开关打开的时长间接监测到淋水器工作的时长，进而计算出水箱水量已使用的时间。

2.根据权利要求1所述的一种货车刹车水箱水量可用时长监测装置，其特征是：当淋水器开关打开时，监测器实时记录开关的打开时长，水箱出水速度恒定，通过从存储模块读取上一次水箱剩余水量可用时长的值作为本次打开的起始值，并以一分钟为单位进行递减，每次递减剩余水量可用时长的值都会存入存储模块中同时显示在显示器上。

3.根据权利要求1所述的一种货车刹车水箱水量可用时长监测装置，其特征是：当淋水器开关打开时，监测器上2位共阳数码管和红色LED灯组合显示剩余水量可用时长，1个红色LED灯表示1小时，2位共阳数码管上数值表示分钟数，剩余时长＝点亮的红色LED数*60+数码管数值，剩余水量＝总量-速度*时间。

4.根据权利要求1所述的一种货车刹车水箱水量可用时长监测装置，其特征是：当淋水器开关打开时，监测器上蓝色LED灯以1秒为周期闪烁，用于指示工作状态。

5.根据权利要求1所述的一种货车刹车水箱水量可用时长监测装置，其特征是：当水箱水量剩余10分钟、5分钟以及无水时监测器各报警一次声音。