基于1‑Wire的挂车车厢识别装置的制作方法

本实用新型涉及挂车车厢的识别领域，具体涉及一种基于1-Wire的挂车车厢识别装置。

背景技术：

随着车载物联网的飞速发展，越来越多的车载电子产品被用于扩展车辆的相关功能，相关功能包括车辆定位、拖车报警及车厢监听等功能。

挂车车厢和车头之间存在一定的分离关系，因为这种分离关系导致挂车对后端车厢的监控不足，不能有效的发现后挂车厢的异常，存在车厢被盗的风险。而且挂车因为经常需要更换后车厢，容易发生挂错车厢的问题。

为了避免上述问题，目前常规的方法是使用人工方法定时检查，因此对工作人员来说相当的繁琐，浪费人力的同时也增加了公司管理的难度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种基于1-Wire的挂车车厢识别装置，可以在不影响挂车车厢和车头电路连接方式的情况下，利用转弯灯线路，有效的实现对后车厢的监控和标记。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种基于1-Wire的挂车车厢识别装置，包括一设置在挂车车头上的主设备、一设置在挂车车厢中的副设备、一继电器，所述主设备和副设备通过地线连接；在所述主设备和副设备中分别设置一1-Wire芯片；

所述主设备和副设备上分别连接一1-Wire数据线，所述副设备上连接一控制导线，所述主设备上的1-Wire数据线、副设备上的1-Wire数据线、副设备上的控制导线的另一端分别连接在所述继电器上；

挂车的转弯灯通过导线分别与一高压电源和所述继电器连接，所述转弯灯的转弯灯电源线的一端与所述继电器连接，另一端与所述高压电源连接；所述转弯灯电源线与所述主设备的1-Wire数据线相连接；

在所述继电器中，所述转弯灯电源线和控制导线之间通过一导线连接，在所述转弯灯电源线和控制导线之间的导线上连接有一磁性线圈；所述主设备的1-Wire数据线连接继电器的一端与一导线连接，在导线的末端设置有一开关，所述开关可连通所述转弯灯或所述主设备的1-Wire数据线。

上述的一种基于1-Wire的挂车车厢识别装置，其中，所述主设备中的1-Wire芯片为MAXIM的1-Wire芯片DS2482，所述副设备中的1-Wire芯片为MAXIM的1-Wire芯片DS2431，所述1-Wire芯片DS2482用于通过1-Wire数据线读取副设备中的1-Wire芯片DS2431的ID号。

上述的一种基于1-Wire的挂车车厢识别装置，其中，在所述主设备中设置一关断电路，所述关断电路通过1-Wire数据线分别与所述主设备中的1-Wire芯片、继电器连接；所述关断电路用于在检测到所述高压电源开启时，断开主设备的1-Wire数据线与转弯灯电源线的连接。

上述的一种基于1-Wire的挂车车厢识别装置，其中，所述主设备还包括一MCU，所述主设备中的1-Wire芯片通过IIC总线与所述MCU连接，所述MCU通过串口输出结果传送给外部终端设备。

上述的一种基于1-Wire的挂车车厢识别装置，其中，所述关断电路包括电阻R101、电阻R102、电阻R104、稳压管D101、三极管Q105、MOS管Q104；所述电阻R101、电阻R102、稳压管D101串联连接，所述电阻R101与地线连接，所述三极管Q105的基级连接在电阻R101、电阻R102之间的导线上，所述三极管Q105的发射极和集电极分别与地线、电阻R104连接；所述MOS管Q104的栅极连接在所述三极管Q105、电阻R104之间的导线上，所述MOS管Q104的漏极和源极分别与所述稳压管D101、一DATA端连接；所述继电器通过1-Wire数据线连接在所述稳压管D101和MOS管Q104之间的导线上。

上述的一种基于1-Wire的挂车车厢识别装置，其中，在所述副设备中设置一切换电路，所述切换电路通过1-Wire数据线分别与所述副设备中的1-Wire芯片、继电器连接；所述切换电路通过所述控制导线与所述继电器连接；所述切换电路用于控制继电器，切换副设备的1-Wire数据线、转弯灯与转弯灯电源线之间的连接。

上述的一种基于1-Wire的挂车车厢识别装置，其中，所述切换电路包括电阻R107、电阻R109、电阻R103、电阻R108、电阻R105、电阻R106、三极管Q102、稳压管D102、稳压管D103、稳压管D104、MOS管Q101、MOS管Q103；所述电阻R107和电阻R109串联连接，所述电阻R103、电阻R108、稳压管D103串联连接，所述电阻R107、电阻R103与地线连接，所述电阻R109的另一端连接在电阻R108和三极管Q102之间的导线上；所述MOS管Q101的栅极连接在R107和电阻R109之间的导线上，所述MOS管Q101的漏极和源极分别与一RELAY_CTRL端、地线连接；所述三极管Q102的基级连接在所述电阻R103和电阻R108之间的导线上，所述三极管Q102的发射极和集电极分别与地线、电阻R105连接；所述MOS管Q103的栅极连接在电阻R105和三极管Q102之间的导线上，所述MOS管Q103的漏极和源极分别与副设备的1-Wire芯片、地线连接；所述电阻R106分别连接副设备的1-Wire芯片和一1-WIRE端；所述稳压管D103与MOS管Q103、副设备的1-Wire芯片之间的导线并联连接；所述稳压管D104分别与地线、Q103的栅极上的导线连接；所述继电器通过1-Wire数据线与所述1-WIRE端连接，所述继电器通过控制导线与所述RELAY_CTRL端连接。

综上所述，本实用新型有以下优点和有益效果：

1、在每个挂车车厢上设置一个副设备，每个副设备的1-Wire芯片有单独的ID号，实现对每个车厢的标记；

2、在当转弯灯关闭的时候，通过读取副设备上的1-Wire芯片的ID号，实现对后车车厢在位的自动化查看，实时监控后车车厢的状况；

3、可最大限度的减少安装线路，本实用新型利用车头与车厢已有的转弯灯线缆来实现通讯，不存在增加线缆连接的额外布线以及保护问题，从而减少安装的繁琐，增加了设备运行的可靠性；

4、主设备采用串口输出结果，可以输出到多种终端设备，如车载PDA，车载追踪器等。

附图说明

图1是本实用新型基于1-Wire的挂车车厢识别装置的结构框图；

图2是本实用新型基于1-Wire的挂车车厢识别装置的主设备与其他装置连接的原理框图；

图3是本实用新型基于1-Wire的挂车车厢识别装置的副设备与其他装置连接的原理框图；

图4是本实用新型基于1-Wire的挂车车厢识别装置的主设备中的关断电路示意图；

图5是本实用新型基于1-Wire的挂车车厢识别装置的副设备中的切换电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

本实用新型提供了一种基于1-Wire的挂车车厢识别装置，请参见图1，所述装置包括一设置在挂车车头上的主设备、一设置在挂车车厢中的副设备、一继电器，所述主设备和副设备通过地线连接。

在所述主设备和副设备中分别设置一1-Wire芯片，所述主设备中的1-Wire芯片为MAXIM公司的1-Wire芯片DS2482，所述副设备中的1-Wire芯片为MAXIM公司的1-Wire芯片DS2431，副设备中的1-Wire芯片DS2431有唯一的ID号。所述主设备中的1-Wire芯片DS2482用于通过1-Wire数据线读取副设备中的1-Wire芯片DS2431的ID号。

请参见图1，所述主设备和副设备上分别连接一1-Wire数据线，所述副设备上连接一控制导线，所述主设备上的1-Wire数据线、副设备上的1-Wire数据线、副设备上的控制导线的另一端分别连接在所述继电器上。

挂车的转弯灯通过导线分别与一高压电源和所述继电器连接，所述转弯灯的转弯灯电源线的一端与所述继电器连接，另一端与所述高压电源连接。所述转弯灯电源线与所述主设备的1-Wire数据线相连接。

在所述继电器中，所述转弯灯电源线和控制导线之间通过一导线连接，在所述转弯灯电源线和控制导线之间的导线上连接有一电阻。所述主设备的1-Wire数据线连接继电器的一端与一导线连接，在导线的末端设置有一开关，所述开关可连通所述转弯灯或所述主设备的1-Wire数据线。

请参见图2，所述主设备还包括一MCU，所述主设备中的1-Wire芯片通过IIC总线与所述MCU连接，所述MCU通过串口输出结果传送给外部终端设备。

在所述主设备中设置一关断电路，所述关断电路通过1-Wire数据线分别与所述主设备中的1-Wire芯片、继电器连接；所述关断电路用于在检测到所述高压电源开启时，断开主设备的1-Wire数据线与转弯灯电源线的连接，防止高压电源的高电压损坏主设备。

请参见图4，所述关断电路包括电阻R101、电阻R102、电阻R104、稳压管D101、三极管Q105、MOS管Q104。所述电阻R101、电阻R102、稳压管D101串联连接，所述电阻R101与地线连接，所述三极管Q105的基级连接在电阻R101、电阻R102之间的导线上，所述三极管Q105的发射极和集电极分别与地线、电阻R104连接；所述MOS管Q104的栅极连接在所述三极管Q105、电阻R104之间的导线上，所述MOS管Q104的漏极和源极分别与所述稳压管D101、一DATA端连接。所述继电器通过1-Wire数据线连接在所述稳压管D101和MOS管Q104之间的导线上。

请参见图3，在所述副设备中设置一切换电路，所述切换电路通过1-Wire数据线分别与所述副设备中的1-Wire芯片、继电器连接；所述切换电路通过所述控制导线与所述继电器连接。所述切换电路用于控制继电器，切换副设备的1-Wire数据线、转弯灯与转弯灯电源线之间的连接。

请参见图5，所述切换电路包括电阻R107、电阻R109、电阻R103、电阻R108、电阻R105、电阻R106、三极管Q102、稳压管D102、稳压管D103、稳压管D104、MOS管Q101、MOS管Q103。所述电阻R107和电阻R109串联连接，所述电阻R103、电阻R108、稳压管D103串联连接，所述电阻R107、电阻R103与地线连接，所述电阻R109的另一端连接在电阻R108和三极管Q102之间的导线上；所述MOS管Q101的栅极连接在R107和电阻R109之间的导线上，所述MOS管Q101的漏极和源极分别与一RELAY_CTRL端、地线连接；所述三极管Q102的基级连接在所述电阻R103和电阻R108之间的导线上，所述三极管Q102的发射极和集电极分别与地线、电阻R105连接；所述MOS管Q103的栅极连接在电阻R105和三极管Q102之间的导线上，所述MOS管Q103的漏极和源极分别与副设备的1-Wire芯片、地线连接；所述电阻R106分别连接副设备的1-Wire芯片和一1-WIRE端；所述稳压管D103与MOS管Q103、副设备的1-Wire芯片之间的导线并联；所述稳压管D104分别与地线、Q103的栅极上的导线连接。所述继电器通过1-Wire数据线与所述1-WIRE端连接，所述继电器通过控制导线与所述RELAY_CTRL端连接

请参见图1，继电器默认状态以及副设备、主设备与继电器的连接状态如图1所示，此时控制导线的网络电路为浮空状态。

请参见图1、图2和图4，主设备的关断电路如图4所示，在图4中，主设备的关断电路图上的网络DATA为主设备的1-Wire数据线，关断电路图上的网络1-WIRE连接到外部继电器，关断电路控制此2个网络之间的MOS管来控制转弯灯电源线和主设备的1-Wire数据线之间的通断。

当挂车转弯时，转弯灯的高压电源打开，关断电路上网络1-WIRE上为高压电，此时电压高于稳压管D101反向导通电压，从而使三极管Q105基级上产生逻辑高电平，此时MOS管Q104栅极上电压为0，MOS管Q104关闭，此时网络DATA和网络1-WIRE断开，主设备上的1-Wire数据线与转弯灯电源线断开连接。

当挂车不转弯时，转弯灯的高压电源关闭，关断电路上外接线网络1-WIRE上为低压电，此时电压低于稳压管D101反向导通电压，三极管Q105基级上为逻辑低电平，三极管Q105关闭，此时MOS管Q104栅极上电压为逻辑高电平，MOS管Q104打开，此时网络DATA和网络1-WIRE接通，传输1-Wire数据信号。

请参见图1、图3和5，副设备中的切换电路如图5所示，切换电路图上的1-WIRE端通过1-Wire数据线连接继电器，切换电路图上的RELAY_CTRL端通过控制导线连接继电器。

请参见图1，当挂车转弯时，转弯灯的高压电源打开，继电器中的开关位于右边的位置，与副设备的1-Wire数据线连接。请参见图5，此时，切换电路图上的1-WIRE端上初始接通转弯灯的高压电源，此时网络1-WIRE上的电压高于稳压管D102反向导通电压，在三级管Q102的基极上的电压为逻辑高电平，Q102打开。此时MOS管Q103的栅极变为低电平，MOS管Q103关闭；1-Wire芯片U102的GND被断开，1-Wire芯片U102停止工作，网络1-WIRE停止工作。

同时，此时MOS管Q101的栅极也为高电平，MOS管Q101打开，此时控制导线的电压为0，控制外部继电器通电。继电器通电后，所述开关拨向左边的位置，与控制导线连接，自动接通转弯灯和转弯灯电源线，使转弯灯与高压电源连通，转弯灯亮。

同时，断开了副设备的1-Wire数据线与转弯灯电源线的连接，断开之后，副设备的1-Wire数据线上的电压会放电至0V。此后，MOS管Q101、三极管Q102、MOS管Q103的逻辑电平会随之降低，控制导线变为浮空状态且为高电压，继电器会断电，然后断开转弯灯和高压电源之间的连接，转弯灯灭。

在高压电源打开的时候，上述过程会一直重复，转弯灯则会保持一直闪烁。

请参见图1、图3和图5，当挂车不转弯时，转弯灯的高压电源关闭，此时不存在高压，网络1-WIRE上的电压低于稳压管D102反向导通电压，此时三极管Q102的基极上的电压为低电平,三极管Q102为关闭状态，则MOS管Q103的栅极为高电平，MOS管Q103打开，1-Wire芯片DS2431地接通，芯片正常工作。

同时，此时MOS管Q101的栅极为低电平，MOS管Q101关闭，此时控制导线为浮空状态，则此时继电器的控制端通电，继电器会保持主设备和副设备的1-Wire数据线的信号的连通状态，主设备的1-Wire芯片DS2482通过1-Wire数据线不断去读取副设备中的1-Wire芯片DS2431的ID号。

因此，当控制导线的电压为0的时候，继电器将转弯灯的转弯灯电源线连接到转弯灯上，使转弯灯电源线与副设备的1-Wire数据线断开；同时主设备上的1-Wire数据线与转弯灯电源线断开连接。当控制导线为浮空状态的时候，继电器将转弯灯的转弯灯电源线与转弯灯断开，连到副设备的1-Wire数据线上；主设备上的1-Wire数据线与转弯灯电源线连接。实现了当转弯灯打开的时候，主设备和副设备关闭；当转弯灯关闭的时候，主设备和副设备打开。

因此，当转弯灯关闭的时候，主设备的1-Wire芯片DS2482读取副设备上的1-Wire芯片DS2431的ID，实现对车厢的实时监控，主设备内部集成相关车厢数据，可以与1-Wire芯片DS2482通过IIC传送过来的ID进行对比，实现挂车ID的匹配，最后MCU将结果通过串口输出到终端设备。

综上所述，本实用新型有以下优点和有益效果：

1、在每个挂车车厢上设置一个副设备，每个副设备的1-Wire芯片有单独的ID号，实现对每个车厢的标记；

2、在当转弯灯关闭的时候，通过读取副设备上的1-Wire芯片的ID号，实现对后车车厢在位的自动化查看，实时监控后车车厢的状况；

3、可最大限度的减少安装线路，本实用新型利用车头与车厢已有的转弯灯线缆来实现通讯，不存在增加线缆连接的额外布线以及保护问题，从而减少安装的繁琐，增加了设备运行的可靠性；

4、主设备采用串口输出结果，可以输出到多种终端设备，如车载PDA，车载追踪器等。

以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围，即凡依本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。