[發明專利]數字坡度傳感器

無效

• 申請號: 201010143119.6
• 申請日: 2010-04-09
• 公開（公告）號: CN102213589A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 李開霞;孔令成;葉曉東;王丹;關繼文
• 申請（專利權）人: 常州機械電子工程研究所
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00;G01C9/06
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 金輝

技術領域

本發明涉及一種數字坡度傳感器。

背景技術

在建筑施工中，為了獲得路面平整度和符合要求的施工質量，建筑機器都安裝了自動找平及控制系統，可以使施工作業精度得到明顯提高，作業循環次數減少，降低機械使用費用，提高施工質量和經濟效益，同時大大減輕駕駛員的勞動強度，其中，機器施工作業的精度，控制系統的穩定性和可靠性，傳感器起到至關重要的作用。靈活、高效的通用型建筑機器控制系統能夠識別多種類型的帶有標準CAN總線接口的數字傳感器，廣泛應用于高度、坡度的檢測，其操作簡單、使用可靠，廣泛應用于混凝土攤鋪機、瀝青攤鋪機、銑刨機、推土機、挖掘機、平地機。

發明內容

本發明的目的在于提供一種數字坡度傳感器，能兼容標準CAN總線接口，并精確檢測建筑機器執行部件的坡度值。

實現本發明目的的技術方案是：一種數字坡度傳感器，包括檢測信號輸入模塊、信號調理模塊、比較濾波模塊、單片機處理模塊、CAN總線通信模塊、LED指示模塊和電源模塊，檢測信號輸入模塊將檢測到的信號輸入到信號調理模塊，信號調理模塊對信號進行調理后輸入到比較濾波模塊，比較濾波模塊對信號進行放大比較、濾波后輸入到單片機處理模塊，單片機處理模塊將信號處理成固定格式的CAN總線數據，并由CAN總線通信模塊發送到CAN總線，同時單片機處理模塊輸出占空比正比于坡度值的PWM波到LED指示模塊，LED指示模塊對坡度值的大小和方向進行顯示，電源模塊為各個模塊供電。

所述檢測信號輸入模塊的信號檢測部件采用高精度的電解質、無接觸型器件。

所述比較濾波模塊主要是由LM124運放器組成，屬于改進型的差分放大比較電路。

所述單片機處理模塊采用AVR系列的ATmega128單片機，其內置的EEPROM存儲器用于參數掉電保存。

所述CAN總線通信模塊包括SJA1000芯片和PCA82C50/251芯片。

所述LED指示模塊設有顯示負坡度及其大小的負坡度LED指示燈和顯示正坡度及其大小的正坡度LED指示燈。

所述電源模塊設有反極性、過電流、過電壓保護電路。

本數字坡度傳感器接入建筑機器數字控制系統后，能被數字控制系統自動識別并使用，CAN總線數據供建筑機器數字控制系統接收、顯示和使用，并以此為根據做出準確的控制決策。

本發明具有以下的有益效果：(1)本發明的檢測信號輸入模塊將檢測到的信號輸入到信號調理模塊，信號調理模塊對信號進行調理后輸入到比較濾波模塊，比較濾波模塊對信號進行放大比較、濾波后輸入到單片機處理模塊，這種結構使得本發明對采集到的信號進行軟、硬件雙重濾波，能夠有效抗干擾，防止因為抖動等因素引起的傳感器信號波動，為控制系統提供準確可靠的坡度信息。

(2)本發明的檢測信號輸入模塊的信號檢測部件采用高精度的電解質、無接觸型器件，這種結構使得本發明能夠穩定輸出高精度坡度值信息。

(3)本發明的單片機處理模塊采用AVR系列的ATmega128單片機，其內置的EEPROM存儲器用于參數掉電保存，這種結構使得本發明具有參數記憶功能，掉電后參數信息不會丟失。

(4)本發明的電源模塊設有反極性、過電流、過電壓保護電路，這種結構使得本發明的電路穩定可靠。

附圖說明

為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中

圖1為本發明的原理框圖。

圖2為本發明的檢測信號輸入及信號調理電路圖。

圖3為本發明的比較濾波模塊電路圖。

圖4為本發明的單片機處理模塊電路圖。

圖5為本發明的CAN總線通信模塊電路圖。

圖6為本發明的LED指示模塊電路圖。

圖7為本發明的電源模塊電路圖。

圖8為本發明的軟件流程圖。

附圖中標號為：

檢測信號輸入模塊1、信號調理模塊2、比較濾波模塊3、單片機處理模塊4、CAN總線通信模塊5、SJA1000芯片51、PCA82C50/251芯片52、LED指示模塊6、負坡度LED指示燈61、正坡度LED指示燈62、電源模塊7。

具體實施方式

(實施例1)

見圖1，本實施例包括檢測信號輸入模塊1、信號調理模塊2、比較濾波模塊3、單片機處理模塊4、CAN總線通信模塊5、LED指示模塊6和電源模塊7。