CN211378337U - 基于can总线的船舶航行灯控制显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于CAN总线的船舶航行灯控制显示装置，包括电流采集电路和控制显示电路，所述电流采集电路通过CAN总线电性连接有信号采集微控制器，所述信号采集高速光电耦合器通过CAN总线电性连接有信号采集CAN驱动器，所述信号采集CAN驱动器通过CAN总线电性连接有控制显示CAN驱动器，所述控制显示电路与控制显示微控制器之间通过导线电性连接。该基于CAN总线的船舶航行灯控制显示装置，能够完全保证电流值采样的准确性，也能降低成本，并且将采样部分模块化，可使电流检测的数量灵活化，可以检测不同数量的单体航行灯的电流值，灵活方便，能够准确检查出工作电流有何异常，大大提高工作效率。

Description

基于CAN总线的船舶航行灯控制显示装置

技术领域

本实用新型涉及灯控制显示技术领域，具体为基于CAN总线的船舶航行灯控制显示装置。

背景技术

大、中型船舶在海上航行，在夜间航行或视距不良时，为了表明船舶所在的位置、航向、类型、有无拖船或其他状态，必须装设各种信号设备，在日落到日出期间需要点燃各种灯具，作为联络信号之用，以保证船舶在海上的安全。航行灯在任何情况下，都必须保证它的明亮，以防止周围或过往的船舶误会，造成碰撞的海损事故。船舶航行信号灯系统是船舶安全航行的重要组成部分，是保证船舶在夜间航行的重要照明系统。

目前，航行信号灯控制器采用的技术参差不齐，国外先进的船舶装备多采用电子装置的控制器，少数采用计算器模拟图显示、触摸屏控制技术的控制器，而国内船舶配套企业提供的产品多数采用传统的开关、继电器线路设计的控制器。

传统的航行信号灯控制器由开关、继电器、指示灯等原件组成，其线路结构复杂，可靠性差，无通用性，设计、安装、调试和维护的难度和成本增加，为此，我们提出基于CAN总线的船舶航行灯控制显示装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供基于CAN总线的船舶航行灯控制显示装置，以解决上述背景技术中提出的传统的航行信号灯控制器由开关、继电器、指示灯等原件组成，其线路结构复杂，可靠性差，无通用性的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：基于CAN总线的船舶航行灯控制显示装置，包括电流采集电路和控制显示电路，所述电流采集电路通过CAN总线电性连接有信号采集微控制器，且信号采集微控制器通过CAN总线电性连接有信号采集高速光电耦合器，所述信号采集高速光电耦合器通过CAN总线电性连接有信号采集CAN驱动器，所述信号采集CAN驱动器通过CAN总线电性连接有控制显示CAN驱动器，所述控制显示CAN驱动器通过CAN总线电性连接有控制显示高速光电耦合器，且控制显示高速光电耦合器通过CAN总线电性连接有控制显示微控制器，所述控制显示电路与控制显示微控制器之间通过导线电性连接。

优选的，所述电流采集电路包括光耦电路、继电器电路和检测电路，且光耦电路、继电器电路和检测电路之间通过导线电性连接。

优选的，所述信号采集微控制器、信号采集高速光电耦合器和信号采集CAN驱动器之间通过导线信号相互传递，且信号采集微控制器所在的微控制器电路包含电流采集电路和ID设置电路。

优选的，所述控制显示CAN驱动器、控制显示高速光电耦合器、控制显示微控制器和控制显示电路之间通过导线信号相互传递，且信号采集CAN驱动器与控制显示CAN驱动器之间通过CAN总线信号双向传递。

优选的，所述电流采集电路、ID设置电路、信号采集微控制器、信号采集高速光电耦合器和信号采集CAN驱动器，以及控制显示CAN驱动器、控制显示高速光电耦合器、控制显示微控制器和控制显示电路均共用一电源电路。

优选的，所述控制显示电路包括电阻电路、发光电路和显示电路，且电阻电路、发光电路和显示电路之间通过导线电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该基于CAN总线的船舶航行灯控制显示装置，控制电路控制电流故障检测模块接通工作，得到的电流值通过CAN通信传输给控制显示控制器，判断是否异常，其中电流检测模块选择总误差1.5%、小尺寸、高灵敏度的电流检测模块，这样完全保证电流值采样的准确性，也能降低成本，并且将采样部分模块化，可使电流检测的数量灵活化，可以检测不同数量的单体航行灯的电流值，灵活方便；能够准确检查出工作电流有何异常，大大提高工作效率，最后整个电路与原有的电路相比，大大减少外部电路器件成本与空间，减小体积。

附图说明

图1为本实用新型总体结构示意图；

图2为本实用新型电路原理示意图；

图3为本实用新型电流采集电路示意图；

图4为本实用新型控制显示电路示意图。

图中：1、电流采集电路；101、光耦电路；102、继电器电路；103、检测电路；2、信号采集微控制器；3、信号采集高速光电耦合器；4、信号采集CAN驱动器；5、控制显示CAN驱动器；6、控制显示高速光电耦合器；7、控制显示微控制器；8、控制显示电路；801、电阻电路；802、发光电路；803、显示电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1-4，基于CAN总线的船舶航行灯控制显示装置，包括电流采集电路1和控制显示电路8，电流采集电路1包括光耦电路101、继电器电路102和检测电路103，且光耦电路101、继电器电路102和检测电路103之间通过导线电性连接，电流采集电路1通过CAN总线电性连接有信号采集微控制器2，且信号采集微控制器2通过CAN总线电性连接有信号采集高速光电耦合器3，信号采集高速光电耦合器3通过CAN总线电性连接有信号采集CAN驱动器4，信号采集微控制器2、信号采集高速光电耦合器3和信号采集CAN驱动器4之间通过导线信号相互传递，且信号采集微控制器2所在的微控制器电路包含电流采集电路1和ID设置电路，ID设置电路可以对控制模块进行不同的ID设置；

信号采集CAN驱动器4通过CAN总线电性连接有控制显示CAN驱动器5，控制显示CAN驱动器5通过CAN总线电性连接有控制显示高速光电耦合器6，且控制显示高速光电耦合器6通过CAN总线电性连接有控制显示微控制器7，控制显示电路8与控制显示微控制器7之间通过导线电性连接，控制显示CAN驱动器5、控制显示高速光电耦合器6、控制显示微控制器7和控制显示电路8之间通过导线信号相互传递，且信号采集CAN驱动器4与控制显示CAN驱动器5之间通过CAN总线信号双向传递，由电流采集电路1、ID设置电路、信号采集微控制器2、信号采集高速光电耦合器3和信号采集CAN驱动器4，以及控制显示CAN驱动器5、控制显示高速光电耦合器6、控制显示微控制器7和控制显示电路8各自组成的控制模块之间，通过CAN总线完成CAN通信，使得两控制模块之间电流及信号能够实现稳定的传递；

电流采集电路1、ID设置电路、信号采集微控制器2、信号采集高速光电耦合器3和信号采集CAN驱动器4，以及控制显示CAN驱动器5、控制显示高速光电耦合器6、控制显示微控制器7和控制显示电路8均共用一电源电路，同一电源电路供应稳定且相同的电流，有助于将供电电路简易化，控制显示电路8包括电阻电路801、发光电路802和显示电路803，且电阻电路801、发光电路802和显示电路803之间通过导线电性连接。

按键控制航行灯电流采集电路1中光耦电路101的光耦接通，光耦电路101中的LED显示当前模块接通，此时通过电阻和三极管的接通使继电器电路102中的继电器吸合，航行灯点亮，并且工作电流输入，经过检测电路103中电流检测芯片，将电流值输出，经过信号放大传输给信号采集微控制器2，信号采集微控制器2经过信号采集高速光电耦合器3的滤波，通过CAN通信将电流值传输给信号采集CAN驱动器4、控制显示CAN驱动器5、控制显示高速光电耦合器6和控制显示微控制器7，控制显示微控制器7经过计算，判断出电流值是否正常，若出现异常，蜂鸣器报警，继电器电路102中相对应的故障显示灯亮，起到报警显示的作用，控制显示微控制器7也可以通过RS-485通信将整个航行灯的运行状态传输给电脑等上位机，做到事故的保存，以备查看。

实施例2

基于CAN总线的船舶航行灯控制显示装置，包括控制电源接口、动力电源接口、控制模块、航行灯输出模块、显示模块、航行灯故障检测模块，控制电源接口用于连接外部DC24V电源，控制电源接口还用于连接控制模块、显示模块和航行灯故障检测模块，其中控制电源模块可以连接外部主电源和备用电源，控制电源模块采用主电源和备用电源自动切换技术；动力电源接口用于连接外部AC220V和DC24V航行灯供电电源；控制模块包括ID设置电路、微控制器电路、CAN通信电路、RS-485通信电路；航行灯输出模块用于连接外部航行灯，航行灯输出模块还用于连接控制模块，通过控制模块对外部航行灯进行亮与灭的切换；显示模块包括微控制电路、CAN通信电路、按键电路、航行灯状态显示电路；航行灯故障检测模块包括信号隔离检测电路和信号放大电路；

航行灯故障检测模块包括信号隔离检测电路和信号放大电路，信号隔离检测电路用于隔离检测航行灯10mA~5000mA的电流信号，信号放大电路用于将信号隔离检测电路输出信号进行放大、滤波、整形，并将航行灯工作信号提供给控制模块；

控制模块包括ID设置电路、微控制器电路、CAN通信电路、RS-485通信电路，利用ID设置电路可以对控制模块进行不同的ID设置，通过CAN通信电路将多个控制模块组合在一起；

显示模块包括微控制电路、CAN通信电路、按键电路、航行灯状态显示电路，通过CAN通信电路与控制模块进行实时通信，将航行灯的状态显示在航行灯状态显示电路上，通过按键电路、CAN通信电路、控制模块控制以及航行灯输出模块实现对航行灯的控制。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.基于CAN总线的船舶航行灯控制显示装置，包括电流采集电路（1）和控制显示电路（8），其特征在于：所述电流采集电路（1）通过CAN总线电性连接有信号采集微控制器（2），且信号采集微控制器（2）通过CAN总线电性连接有信号采集高速光电耦合器（3），所述信号采集高速光电耦合器（3）通过CAN总线电性连接有信号采集CAN驱动器（4），所述信号采集CAN驱动器（4）通过CAN总线电性连接有控制显示CAN驱动器（5），所述控制显示CAN驱动器（5）通过CAN总线电性连接有控制显示高速光电耦合器（6），且控制显示高速光电耦合器（6）通过CAN总线电性连接有控制显示微控制器（7），所述控制显示电路（8）与控制显示微控制器（7）之间通过导线电性连接。

2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的船舶航行灯控制显示装置，其特征在于：所述电流采集电路（1）包括光耦电路（101）、继电器电路（102）和检测电路（103），且光耦电路（101）、继电器电路（102）和检测电路（103）之间通过导线电性连接。

3.根据权利要求1所述的基于CAN总线的船舶航行灯控制显示装置，其特征在于：所述信号采集微控制器（2）、信号采集高速光电耦合器（3）和信号采集CAN驱动器（4）之间通过导线信号相互传递，且信号采集微控制器（2）所在的微控制器电路包含电流采集电路（1）和ID设置电路。

4.根据权利要求1所述的基于CAN总线的船舶航行灯控制显示装置，其特征在于：所述控制显示CAN驱动器（5）、控制显示高速光电耦合器（6）、控制显示微控制器（7）和控制显示电路（8）之间通过导线信号相互传递，且信号采集CAN驱动器（4）与控制显示CAN驱动器（5）之间通过CAN总线信号双向传递。

5.根据权利要求1所述的基于CAN总线的船舶航行灯控制显示装置，其特征在于：所述电流采集电路（1）、ID设置电路、信号采集微控制器（2）、信号采集高速光电耦合器（3）和信号采集CAN驱动器（4），以及控制显示CAN驱动器（5）、控制显示高速光电耦合器（6）、控制显示微控制器（7）和控制显示电路（8）均共用一电源电路。

6.根据权利要求1所述的基于CAN总线的船舶航行灯控制显示装置，其特征在于：所述控制显示电路（8）包括电阻电路（801）、发光电路（802）和显示电路（803），且电阻电路（801）、发光电路（802）和显示电路（803）之间通过导线电性连接。

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