专利名称：工程机械数显监控器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工程机械监控器，尤其是一种数显的监控器。
现有的工程机械监控器，温度、液位、电压均用光柱显示，没有具体数据，属于粗略的显示；液位、电压不能报警；机油压力是开关量，只报警，没有具体数据。
本实用新型的目的是提供一种工程机械数显监控器，对主机的温度、液位、电压等指标用数码显示，数据准确、直观；并且使各指标超限报警，保证主机在良好的状态下运行。
本实用新型的目的是以如下方式实现的它涉及累时器、充电指示电路、报警电路、三秒自检电路、蜂鸣器开关电路、电源电路、轻触开关电路和被控电路，它还有传感器电路、信号开关电路、驱动显示电路、循环总报警电路、脉冲输出振荡电路、与非门电路、计数器电路、封锁显示电路。传感器电路一般由传感器、电压跟随器、电压比较器和开关控制部分构成，传感器电路的电压跟随器输出端接信号开关电路的输入端，传感器电路的电压比较器输出端接封锁指示电路的输入端，传感器电路的开关控制部分接循环总报警电路的输入端，信号开关电路的控制端接计数器电路的输出端，信号开关电路的输出端接驱动显示电路的控制端，并且开关电路还与循环总报警电路连接，计数器电路的输出端接驱动显示电路，脉冲输出振荡电路的输出端接与非门电路的输入端，与非门电路的输出端与计数器电路输入端连接，计数器电路的输出端与封锁显示电路的输入端连接，封锁显示电路的输出端又与与非门电路的输入端相连，轻触开关电路的输出端与被控制电路的输入端相连，被控电路用于控制工程机械的灯光等设备，累时器输入端与充电指示电路连接，充电指示电路与报警电路连接，报警电路与三秒自检电路连接，报警电路还与蜂鸣器开关电路连接，电源电路连接各电路供电。
传感器电路共有六路，当然可根据不同的工程机械而增减。其中三路温度传感器电路、一路油位传感器电路、一路压力传感器电路、一路电压传感器电路。在与220型推土机配套时，可监测冷却水温、变矩器油温、工作油温、燃油液位、机油压力、蓄电池电压等，显示它们的具体数值，并且超限时声光报警。
传感器电路电压跟随器和电压比较器由双运算放大器担任，开关输出部分由继电器、三极管和外围元件构成。除电压传感器电路的以外，它们自身输入端都接有传感器。
脉冲输出振荡电路输出的脉冲经过两极与非门电路触发计数电路，使计数电路的输出端以次为高电平，从而控制开关电路使各传感器电路信号依次通过开关电路进入驱动显示电路，脉冲每输出一次，便有一路传感器电路信号通过开关电路进入驱动显示电路，显示该路的检测结果。
封锁电路是由传感器电路比较器输出端控制的，由它来决定封锁指示电路的输出端为高电平或者为低电平，从而控制与非门的输出端。
开关电路由八个双向开关组成，哪路双向开关的控制端为高电平，哪路就导通。
驱动显示电路由数码管显示器、3位半双积分A／D转换器、小数点电路及外围元件组成。
该工程机械数显监控器的优点对主机的温度、液位、电压等指标用数码显示，准确直观；多项数据由一组数码管轮流自动显示，并且还可手动切换；并且超限报警，使机械在良好的状态下运行。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1是本实用新型工程机械数显监控器的原理方框图。
图2是本实用新型工程机械数显监控器的电路图。
参照
图1，该监控器由传感器电路1、信号开关电路2、驱动显示电路3、循环总报警电路4、脉冲输出振荡电路5、与非门电路6、计数器电路7、封锁显示电路8、轻触开关电路9、被控电路10、累时器11、充电指示电路12、报警电路13、三秒自测电路14、蜂鸣器开关电路16和电源电路15构成。传感器电路1由传感器、电压比较器和开关控制部分构成，传感器电路1的电压跟随器输出端接信号开关电路2的输入端，传感器电路1的电压比较器输出端接封锁指示电路8的输入端，传感器电路的开关控制部分接循环总报警电路4的输入端，信号开关电路2的控制端接计数器电路7的输出端，信号开关电路2的输出端接驱动显示电路3的控制端，并且信号开关电路2还与循环总报警电路4连接，计数器开关电路7的输出端接驱动显示电路3，脉冲输出振荡电路5的输出端接与非门电路6的输入端，与非门电路6的输出端与计数器电路7输入端连接，计数器电路7的输出端与封锁显示电路8的输入端连接，封锁显示电路8的输出端又与与非门电路6的输入端连接，轻触开关电路9的输出端与被控电路10的输入端相连，累时器11输入端与充电指示电路12连接，充电指示电路12与报警电路13连接，报警电路13与三秒自检电路14连接，报警电路13还与蜂鸣器开关电路16连接，电源电路15连接各电路供电。
传感器电路1共有六路，三路温度传感器电路、一路油位传感器电路、一路压力传感器电路、一路电压传感器电路。
1传感器电路传感器电路共分六路，三路温度传感器电路，一路压力传感器电路，一路燃油液位传感器电路，一路电压传感器电路。它们都由传感器、双运算放大器、电子开关控制电路及外围元件组成。双运算放大器又分为两部分，一部分是电压跟随器，一部分是电压比较器，电子开关电路主要由继电器及三极管构成。
传感器有三种一种为温度传感器，采用的是热电阻；一种为压力传感器，采用的是电阻应变式压敏压力传感器；一种为液位传感器，采用的是旋转滑动可调电阻。
以温度传感器电路为例进行原理分析，它由WZP、R1、R2、R3、R4、R5、R6、U1、R7、R8、W1、W2、W3、C1、R9、R10、Q1、J1、D1、R11、R12组成。
电压跟随器是由三极管的放大器电路组成的，它的外围元件由R5、R6、R7、W1、W2、R8及跟随器本身U1组成，所以当温度传感器WZP周围的温度上升时WZP电阻增大，流过R5的电流增大，U1的输入端电压增大，则U1的输出端电压增大，SR1点的电压增大，这端的信号送到开关电路，当这端的开关电路处于高电平时，此路开关即导通，信号送入驱动显示电路，则显示具体实测温度。
电压比较器，由W3、C1、R9组成，当U1的4脚电压超过U1的5脚电压时，U1的6脚输出高电平，CF1端的高电平则封锁显示电路的输入端用来封锁循环电路，封锁循环电路由脉冲输出振荡电路、与非门电路、计数电路及封锁显示电路组成，此时开关电路只通过CF1端输出高电平这一路的信号，其它信号被封锁住，不能通过开关电路。
电子开关电路由R10、Q1、J1、D1、R11、R12组成，当CF1端处于高电平时，三极管Q1饱和导通，J1线圈通电，J开关控制报警电路使蜂鸣器发出响声，SC1端则进入循环总报警电路使LED6闪烁。
第二路、第三路同上。
第四路、第五路、第六路除传感器不一样外，其余同上。
2信号开关电路由U6、U7组成，它分为控制端和输入输出端。例如当控制端5输为高电平时，SR1(即U14)与U6D脚导通。
3驱动显示电路它由LED、U8、R58、Q7、R60、R59、D24、D25、D26、D27、D28及其它外围元件组成。LED由四位数码管组成，U8为3位半双积分A／D转换器，它将开关电路送过来的电压摸拟信号进行转换后推动数码管显示出具体数据，R58、Q7、R60、R59、D24、D25、D26、D27、D28组成小数点电路。
4循环总报警电路它由R74、R75、R76、R77、R78、LED6、Q5、Q6C8组成。
当传感器电路没有过来报警信号时，Q5、Q6都处于截止状态，LED6不亮，当传感器电路过来报警电压时，Q5导通，LED闪烁。
5脉冲输出振荡电路它由R41、R42、U15、R43、C5组成。
定时电阻为R42，C5是定时电容，开机加上电源电压后，电源通过R42向C5充电，当C5电压达到电源电压的三分之二时，内部触发器被复位，输出翻转为低电平，U15内部导通，通过R42放电。当C5电压降到电源电压三分之一时，内部触发器被复位，输出又翻转为高电平，如此循环往复，就导致了循环电路控制的各位传感器电路循环在数码显示器上的显示。
6与非门电路它由R44、C6、R45、R46、R48、U3组成，当U3①输入一个脉冲时，U3②也是高电平，所以这个与非门U3②输出低电平，这时U3④也是低电平，由于U3⑤为高电平，所以U3⑥输出高电平，用来触发计数器。
7计数器电路由R47、C7、R49、U16组成。
U16为八进制计数器，它是采用下降沿触发的循环码计数器，每触发一次，它从S1……S6向下循环一次，输出的这个高电平是用来控制开关电路的，S1……S6这六路，哪一路输出高电平，则哪一路开关电路导通，传感器信号则从这路通过而进入驱动器显示电路。
8封锁指示电路它由R51、D5、D6、R53、U3、LED1、R50组成。当计数器电路过来高电平时，这路的LED指示灯亮，这路传感器电路如没出现报警，计数器再被触发时，则循环到下一路，如这路出现报警，CF1端出现高电平，则U3与非门输出低电平，U3②同时为低电平，U3D脚不论为高电平还是低电平，U3②都输出高电平，U3⑥低电平，此时就不能触发计数器，计数器即被封锁。哪路报警，哪路指示灯常亮。
9轻触开关电路它由D10、J7、R62反向器、C14、C11、C12、C13、R63、U13、AN1组成。每触发一次AN1，U13电平翻转一次当为高电平时，J7线圈导通，被控J7-1吸合，以此来控制被控电路。
其它四路同上。
10被控电路由J7-1、LED4、R71及外电路组成。
当轻触开关电路J7通电时，J7-1吸合LED4亮，外电路电器对地端接通这时外电路工作。
其余四路同上。
11累时器Js累时器自身有电源，电源开关由J17-1控制，当充电指示接通(即开车时)J17-1就吸合，累时器即工作。
12充电指示电路由D18、R72、D19、C26、U12、C27、C28、D20、D21、D22、J14、J15、D23、J14-1、R551、LED3组成。
当发电机发电时，1-10端输入12-14V电压，此时LED3亮，R12③输稳定的12V电压，J14线圈通电，J14-1吸合，J15线圈通电、J17-1吸合，累时表开始计时。
13报警电路由J5、D7、D8、R54、J10-1、LED2、反向器、J6-1、J6、R61、D9、J8-1、J5-1、D15、J12、J10、D13、J12-1、D14、J11、J11-1蜂鸣器(外电路)、R64、R65、U5组成。
当空滤堵塞时1-5接地，J6线圈通电，J6-1吸合，经过反向器输出低电平，J5线圈导通，J5-1吸合，J12线圈导通，J12-1吸合，J10、J11线圈导通，J10-1吸合，在U5的振荡下U5③输出方波脉冲，当为低电平时，J12线圈导通，J12-1吸合，J10、J11线圈导通，J10-1、J11-1吸合，报警灯亮，蜂鸣器发出响声，当为高电平时，J12线圈不导通。J12-1断开，J11线圈无电压，J10-1、J11-1断开，LED2不亮，蜂鸣器不响，在U5的振荡下报警灯时亮时不亮，蜂鸣器时响时不响，此时就出现了一个报警效果。
14三秒自检电路它由J10-1、R54、LED2、反向器、R55、LED3、R56、R57、C9、C10、U4、J8、J9、J9-1、J8-1、D11、D12、D13、J10、J11、J10-1、J11-1、D14及外电路蜂鸣器组成。
当主机通电时，U3③上电平经反向器变为低电平，J8、J9线圈通电，J8-1、J9-1吸合，J10、J11线圈通电，J10-1、J11-1吸合，LED2、LED3亮，蜂鸣发出响声。三秒后U4③脚掉电，以上与此有关的继电器全部断开。LED2、LED3息灭，蜂鸣器也停止了响声。
15电源电路由R74、R75、R75、R77、C23、U11、C24、C25、U10、C19、C20、U9、C21、C22、R70、W组成。
它向各电路提供12V、6V、-2．5V的电源。
16蜂响器开关电路它由R66、C18、U14、C15、C16、C17、R67、AN2、反向器、D16、R68、R69、LED5及外电路蜂鸣器组成。
当AN2触一次，如U14输出高电平时，经反向输出低电平，LED5不亮，如出现报警时J11-1能够吸合，蜂鸣器发出响声，如U14输出低电平时，经反向器输出高电平，LED5亮，这时如出现报警时，J11不能够导通，所以，此时蜂响器不响。
元件参数选择一、电阻R118K；R218K；R3100K；R5100K；R680K；R4100K；R780Ω；R856K；R910Ω；R10120K；R1139K；R1210K；R1320K；R14100K；R15100K；R16100K；R1780K；R18100Ω；R1920K；R2010Ω；R21120K；R2239K；R2310K；R24100K；R25100K；R2680Ω；R2756K；R2810Ω；R29120K；R3039K；R3110K；R3218K；R3356K；R34120K；R35120K；R3610K；R3710Ω；R38120K；R4010K；R41150K；R4210K；R4356K；R4456Ω；R4533K；R461K；R4733K；R481．2K；R49100Ω；R502．2K；R5118Ω；R5282K；R5382K；R541．2K；R551．2K；R561K；R5747K；R5856K；R5910K；R60100Ω；R6110K；R6215K；R63100K；R64150K；R6582K；R6615K；R67100K；R68680Ω；R691．2Ω；R705．1K；R7110K；R72100Ω；R731．2K；R7725Ω；R7425Ω；R7525Ω；R78(R74)120Ω；R79(R75)56Ω；R80(R76)1K；R81(R77)56K；R82(R78)1．2K。二、电容C14．7UF／12V；C24．7UF／12V；C34．7UF／12V；C44．7UF／12V；C51UF／6V；C647UF；C7100P；C810P；C9400P；C10100UF；C11200P；C12680P；C131UF／12V；C144N7；C15200P；C16680P；C171UF／12V；C184N7；C1910UF／25V；C200．1UF；C210．47UF；C2210UF／12V；C230．47UF；C240．1UF；C2510UF／25V；C260．33UF；C270．47UF；C2820UF／12V。
三、二极管D1……D28均为1N4007；W为2．6V稳压管；LED1……LED6为φ5发光二极管。
四、数码管一组(四只)0．4”数码管五、继电器J1-15均为12V继电器。
六、集成块U1258；U2258；U34011；U4NE555；U5NE555；U64066；U74066；U87107；U97660；U107806；U117812；U127812；U134013；U144013；U15NE555；U164022。
权利要求1.一种工程机械数显监控器，涉及电源电路，其特征在于它还有传感器电路(1)、信号开关电路(2)、驱动显示电路(3)、循环总报警电路(4)、脉冲输出振荡电路(5)、与非门电路(6)、计数器电路(7)、封锁显示电路(8)，传感器电路(1)由传感器、电压跟随器、电压比较器和开关控制部分构成，传感器电路(1)的电压跟随器输出端接信号开关电路(2)的输入端，传感器电路(1)的电压比较器输出端接封锁指示电路(8)的输入端，传感器电路的开关控制部分接循环总报警电路(4)的输入端，信号开关电路(2)的控制端接计数器电路(7)的输出端，信号开关电路(2)的输出端接驱动显示电路(3)的控制端，并且信号开关电路(2)还与循环总报警电路(4)连接，计数器开关电路(7)的输出端接驱动显示电路(3)，脉冲输出振荡电路(5)的输出端接与非门电路(6)的输入端，与非门电路(6)的输出端与计数器电路(7)输入端连接，计数器电路(7)的输出端与封锁显示电路(8)的输入端连接，封锁显示电路(8)的输出端又与与非门电路(6)的输入端连接，电源电路(15)连接各电路。
2.根据权利要求1所述的工程机械数显监控器，其特征在于传感器电路(1)共有六路，三路温度传感器电路、一路油位传感器电路、一路压力传感器电路、一路电压传感器电路。
专利摘要一种工程机械数显监控器,由传感器电路、信号开关电路、驱动显示电路、循环总报警电路、脉冲输出振荡电路、与非门电路、计数器电路、封锁显示电路、轻触开关电路、被控电路、累时器、充电指示电路、报警电路、三秒自检电路、蜂鸣器开关电路和电源电路构成。它可以对工程机械的水和油温度、燃油液位、蓄电池电压的指标采用数码显示,准确直观,多路数据由一组数码管轮流自动显示,并且具有超限声光报警功能,可用于各种工程机械中。
文档编号G09G3/20GK2430760SQ00215300
公开日2001年5月16日 申请日期2000年6月27日 优先权日2000年6月27日
发明者杨林, 李宏强 申请人:杨林