接電容(25、26)的一端。電容(25、26)的另一端接地。所述電壓轉(zhuǎn)換芯片(18)的2引腳經(jīng)過電感(19)后輸出5V電壓，所述電壓轉(zhuǎn)換芯片(24)的2引腳輸出3.3V電壓。
[0035]圖5不出4路模擬量輸入電路(3-5)其中的一路:傳感器信號Sensor+進(jìn)入繼電器(30)的7引腳。過流信號OverCurrent經(jīng)過電阻(27)分別接電阻(28)的一端和三極管
(29)的2引腳。電阻(28)的另一端和三極管(29)的I引腳均接地。所述三極管(29)的3引腳接繼電器(30)的8引腳。繼電器(30)的2引腳接地，1、8引腳分別接二極管(31)的兩端，3引腳分別接電阻(32)和電容(34)的一端，同時(shí)接地，6引腳接電阻(32)的另一端，并且經(jīng)過電阻(33)接電容(34)的另一端和放大器(37)的3引腳。所述放大器(37)的4引腳接地，8引腳均接電阻(36)和電容(35)的一端，同時(shí)接5V電壓，2引腳接I引腳后輸出AD信號。所述電阻(36)和電容(35)的另一端均接地。
[0036]圖6示出4路光電隔離的脈沖計(jì)數(shù)輸入電路(3-6)其中的一路:脈沖信號FDS經(jīng)過電阻(38)與電阻(39)的一端以及三極管(40)的3引腳連接，電阻(39)的另一端接三極管(40)的I引腳，同時(shí)接地。三極管(40)的2引腳接5V電壓。電阻(41)的一端接三極管(40)的3引腳，另一端接電容(42)的一端以及放大器(43)的反相輸入端，電容(42)的另一端接地。放大器(43)的正相輸入端接參考電壓Vref，其輸出端接光電隔離器(45)的2引腳。所述光電隔離器(45)的I引腳經(jīng)過電阻(44)接5V電壓，3引腳接地，4引腳經(jīng)過電阻
(46)接3.3V電壓，同時(shí)4引腳輸出脈沖計(jì)數(shù)信號FDS_PC。
[0037]圖7示出4路隔離型數(shù)字量輸出電路(3-7)其中的一路:數(shù)字信號Signal引入電阻(47)的一端和光電隔離器(49)的2引腳，電阻(47)的另一端接3.3V電壓。所述光電隔離器(49)的I引腳經(jīng)過電阻(48)接3.3V電壓，4引腳接5V電壓，3引腳接電阻(50，51)的一端。電阻(50)的另一端接地。所述電阻(51)的另一端接三極管(55)的I引腳以及電容
(52)的一端，電容(52)的另一端接地。所述三極管(55)的3引腳接地，2引腳經(jīng)過二極管
(53)接5V電壓。繼電器(54)的4引腳接三極管(55)的2引腳，5引腳接5V電壓，1，3引腳分別數(shù)字量輸出信號En_2、En_l?
[0038]圖8示出4路隔離型數(shù)字量輸入電路(3-8)其中的一路:外部數(shù)字信號Signal_l引入電阻(56)的一端及光電隔離器(58)的2引腳，電阻(56)的另一端接5V電壓。所述光電隔離器(58)的I引腳經(jīng)過電阻(57)接5V電壓，4引腳接3.3V電壓，3引腳經(jīng)過電阻(59)接地，同時(shí)3引腳產(chǎn)生數(shù)字信號Signal」。
[0039]圖9示出電源調(diào)理及保護(hù)電路(4-2):電源信號POWER+和POWER-分別引入整流橋(60)的2、4引腳兩端，所述整流橋(60)的I引腳接電阻(63)和電容(64、65)的一端，同時(shí)接地，3引腳接電阻(63)、電容(64、65)的另一端，同時(shí)接二極管(61 )、電容(62)的一端。所述二極管(61)、電容(62)的另一端接地。24V電壓信號接整流橋(60)的3引腳。電壓轉(zhuǎn)換芯片(66)的3引腳與整流橋(60)的I引腳連接，3、5引腳接地，2引腳接二極管(68)和電感(67)的一端，4引腳接電感(67)的另一端，同時(shí)分別與電容(69、70、71)的一端連接。所述二極管(68)、電容(69、70、71)的另一端接地。電壓轉(zhuǎn)換芯片(72)的I引腳接地，3引腳連接電壓轉(zhuǎn)換芯片(66)的4引腳，2、4引腳同時(shí)連接電容(73、74)的一端。電容(73、74)的另一端接地。所述電壓轉(zhuǎn)換芯片(66)的2引腳經(jīng)過電感(67)后輸出5V電壓，所述電壓轉(zhuǎn)換芯片(72)的2引腳輸出3.3V電壓。
[0040]圖10示出16路光電隔離比較型開關(guān)量輸入電路(4-5)其中的一路:外部信號XR_CHl引入比較器(77)的正相輸入端。電阻(75)的一端接比較器(77)的正相輸入端，另一端接5V電壓。電容(76)的一端接比較器(77)的正相輸入端，另一端接地。所述比較器(77)的反相輸入端接參考電壓Vref 1，輸出端接光電隔離器(79)的2引腳。光電隔離器(79)的I引腳經(jīng)過電阻(78)接5V電壓，4引腳接3.3V電壓，3引腳經(jīng)過電阻(80)接地，同時(shí)3引腳輸出信號XRM_CH1。
[0041]圖11不出4路模擬量輸入電路(4-6)其中的一路:傳感器信號Sensor2+進(jìn)入繼電器(85)的7引腳。過流信號0verCurrent2經(jīng)過電阻(81)分別接電阻(82)的一端和三極管(83)的2引腳。電阻(82)的另一端和三極管(83)的I引腳均接地。所述三極管(83)的3引腳接繼電器(85)的8引腳。繼電器(85)的2引腳接地，1、8引腳分別接二極管(84)的兩端，3引腳分別接電阻(86)和電容(88)的一端，同時(shí)接地，6引腳接電阻(86)的另一端，并且經(jīng)過電阻(87)接電容(88)的另一端和放大器(89)的正相輸入端。所述放大器(89)的反相輸入端與輸出端連接，輸出端輸出模擬信號ADI。
[0042]圖12示出4路隔離型數(shù)字量輸出電路(4-7)其中的一路:數(shù)字信號Signal2引入電阻(90)的一端和光電隔離器(92)的2引腳，電阻(90)的另一端接3.3V電壓。所述光電隔離器(92)的I引腳經(jīng)過電阻(91)接3.3V電壓，4引腳接5V電壓，3引腳接電阻(93，94)的一端。電阻(94)的另一端接地。所述電阻(93)的另一端接三極管(96)的I引腳以及電容(95)的一端，電容(95)的另一端接地。所述三極管(96)的3引腳接地，2引腳經(jīng)過二極管(97)接5V電壓。繼電器(98)的4引腳接三極管(96)的2引腳，5引腳接5V電壓，1，3引腳分別數(shù)字量輸出信號En_4、En_3?
[0043]圖13示出基于CAN總線的采棉機(jī)參數(shù)檢測與狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的工作流程。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，首先通過各類傳感器對行走速度、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、滾筒轉(zhuǎn)速、水路壓力、吸入門、離合器、卸棉、空濾、中位、空檔、駐車等參數(shù)進(jìn)行信號采集，采集到的信號經(jīng)過信號調(diào)理，再由多通道轉(zhuǎn)速采集模塊和多路開關(guān)量監(jiān)測模塊進(jìn)行處理后，通過CAN總線上傳給嵌入式控制器。信號經(jīng)過進(jìn)一步處理后，上傳給監(jiān)視器，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)顯示及聲光報(bào)警。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于CAN總線的五行采棉機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包含多通道轉(zhuǎn)速采集模塊(3)、多路開關(guān)量監(jiān)測模塊(4)、嵌入式控制器(2)和監(jiān)視器(I)四大組成部分；其特征在于:所述多通道轉(zhuǎn)速采集模塊(3)和多路開關(guān)量監(jiān)測模塊(4)內(nèi)部均具有CAN接口，嵌入式控制器(2)具有CAN接口和SPI接口，監(jiān)視器(I)具有SPI接口 ；多通道轉(zhuǎn)速采集模塊(3 )和多路開關(guān)量監(jiān)測模塊(4 )分別通過各自的CAN接口與嵌入式控制器(2 )的CAN接口連接，監(jiān)視器(I)通過SPI接口與嵌入式控制器(2)的SPI接口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的五行采棉機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征為:多通道轉(zhuǎn)速米集模塊(3)包括一個(gè)微處理器(3-1)、4路模擬量輸入電路(3-5)、4路光電隔離的脈沖計(jì)數(shù)輸入電路(3-6)、4路隔離型數(shù)字量輸出電路(3-7)、4路隔離型數(shù)字量輸入電路(3-8)、RS232串行接口(3-4)、標(biāo)準(zhǔn)CAN現(xiàn)場總線接口(3_3)和電源調(diào)理及保護(hù)電路(3-2);微處理器(3-1)的電源引腳連接電源調(diào)理及保護(hù)電路(3-2)，I/O 口分別連接4路模擬量輸入電路(3-5)、4路光電隔離的脈沖計(jì)數(shù)輸入電路(3-6)、4路隔離型數(shù)字量輸出電路(3-7)和4路隔離型數(shù)字量輸入電路(3-8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CAN總線的五行采棉機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征為:多路開關(guān)量監(jiān)測模塊(4)包括一個(gè)微處理器(4-1)連接4路模擬量輸入電路(4-6)、16路光電隔離比較型開關(guān)量輸入電路(4-5)、4路隔離型數(shù)字量輸出電路(4-7)、RS232串行接口(4-4),標(biāo)準(zhǔn)CAN現(xiàn)場總線接口(4-3)和電源調(diào)理及保護(hù)電路(4-2)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于CAN總線的五行采棉機(jī)工作狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，它包括多通道轉(zhuǎn)速采集模塊、多路開關(guān)量監(jiān)測模塊、嵌入式控制器和監(jiān)視器四大部分組成。多通道轉(zhuǎn)速采集模塊和多路開關(guān)量監(jiān)測模塊內(nèi)部均具有CAN接口，嵌入式控制器具有CAN接口和SPI接口，監(jiān)視器具有SPI接口。多通道轉(zhuǎn)速采集模塊和多路開關(guān)量監(jiān)測模塊分別通過各自的CAN接口與嵌入式控制器的CAN接口連接，監(jiān)視器通過SPI接口與嵌入式控制器模塊的SPI接口連接。本實(shí)用新型可以在采棉機(jī)工作時(shí)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器工作參數(shù)可視化、故障狀態(tài)聲光報(bào)警等功能，保證采棉機(jī)在作業(yè)現(xiàn)場的可靠性，從而使采棉機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)更加直觀，功能更加豐富。
【IPC分類】H04L12-40, G05B19-042
【公開號】CN204314651
【申請?zhí)枴緾N201420612086
【發(fā)明人】李闖, 皺兆光, 胡曉東, 苗中華, 劉成良, 劉金磊
【申請人】上海大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年10月22日