专利名称：农业机械智能组合仪表的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种实时监测农业机械工作状态并显示数据的仪表装置，特别是在农业机械工作不正常时能够及时报警的仪表装置。
背景技术：
我国近十几年农业机械得到了飞速发展，特别是联合收割机等大中型农业机械产销量都有大幅度的提高。但是，在工作中由于用户操作不当或其它原因，经常会遇到高温、机油压力低等情况，这些故障一旦发生，不能及时发现，都会引起产生更大的故障，影响其正常作业进度及效率，甚至给用户带来重大的经济损失。由于原来用的仪表误差较大，并且可靠性很差，不能做到及时监测工作状态，报警功能更无法实现。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种采用高精度传感器并利用液晶显示，及时监测农业机械工作状态并在工作不正常时报警的农业机械智能组合仪表。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为这种农业机械智能组合仪表由高精度传感器、单片机、液晶显示电路及声光报警电路组成，高精度传感器的输出端直接与单片机输入端连接或通过模数转换电路与单片机输入端相连接，单片机输出端与液晶显示电路和声光报警电路相连接。
所述的传感器包括使用时装在变速箱一侧的半轴测速传感器、装在油箱中的燃油油量传感器、装在发动机节温器壳体上的发动机水温传感器和装在发动机主油道上的机油压力传感器。
半轴测速传感器的输出端与单片机的外部中断输入端连接，水温传感器经多路模拟开关与单片机输入端相连接，燃油余量传感器和机油压力传感器的输出端经多路模拟开关与模数转换电路连接，模数转换电路的输出端与单片机的输入端相连接。
所述的测速传感器为霍尔传感器，水温传感器采用数字温度探头，燃油余量传感器采用电阻式液位传感器，机油压力传感器采用电阻式压力传感器。
声光报警电路由高亮度发光二极管和蜂鸣器组成，发光二极管和蜂鸣器均与单片机输出端相连接。
单片机采用SST89C5X系列单片机。
液晶显示电路由显示驱动电路和液晶屏组成，显示驱动电路的输入端与单片机的输出端相连接，其输出端与液晶屏的输入端相连接。
本实用新型采用上述方案后，当农业机械作业时，如果发生燃油余量不足、水温开锅、机油压力低等故障，相应部位的传感器能及时将故障信号传送给单片机，由单片机进行处理并及时产生声光报警信号，同时将故障部位显示在仪表表盘上，使驾驶员能够及时发现故障并及时解决。这样不但可大大提高农业机械的作业效率及使用寿命，并且也避免了不必要的经济损失。本实用新型所采用的传感器均为线性良好的传感器件，信号幅度较强，抗干扰性能良好。所采集到的各路信号经单片机统一处理后，与高清晰度的液晶显示驱动电路连接，单片机通过统一编解码方式将各路信息送入显示电路，清晰的显示出各路被监测部位的具体参数和正常状况。
图1为本实用新型的电路原理示意图；图2为显示电路的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，行进速度由装在农业机械变速箱右侧的霍尔传感器REV监测，当霍尔传感器REV监测到有外部脉冲信号时，其脉冲信号经线束送入主机，经一限流电阻R14串联后与驱动光耦OS12一端连接，光耦输出端与电阻R15连接，输出信号经R15上拉后，连接到单片机U11的外部中断管脚INT0。光耦OS12的主要目的是滤除外界干扰信号，使有用信号顺利通过。水温传感器为数字温度探头TMP，装在发动机节温器壳体上，其输出端经多路模拟开关CD4066(U14C)后送入单片机P00脚进行算术处理。机油压力传感器PRESS装在发动机主油道上，能根据发动机主油道内的机油压力大小而输出一系列线性电阻值，其输出端经模拟开关CD4066(U14A)采样后连接至模数转换器ADC0832输入端，模数转换器ADC0832的数据输入输出端ADI、ADO与单片机的数据输入脚P24、P25相连接。代表机油压力大小的一系列线性电阻值经模数转换后送入单片机进行算术逻辑处理。燃油余量传感器OILBOX将油箱内燃油油量转化成线性变化的电阻量，将电阻量转换成0-5V的线性电压模拟输出，其输出端连接至模拟开关CD4066(U14B)经采样后，输出至模数转换器ADC0832转换为数字信号后输入至单片机进行算术逻辑处理。电阻R17、R18相串联并与主电源电路连接，利用分压的原理采样主电源电路上的电压变化，其电压变化量输出端与模数转换器ADC0832输入端相连，通过模数转换器转换后送入单片机进行数据处理，判断是否报警。总里程的累加为行进里程在数据不丢失的情况下进行累加计算，在液晶屏上显示。工作时间累加亦同。
单片机采用国际上最高端的SST89C5X系列单片机，其功能具有运算速度快、抗干扰能力强、体积轻等特点。其内部有高度集成化程序存储器(EEPROM)，存储了产品出厂时整机硬件和软件调试程序以及保存在工作运算过程中的重要数据，总工作时间和总里程累加数据等，使其在突然掉电或关机的情况下数据不会丢失，很大程度上简化了外部电路。单片机采用5V直流电源供电。单片机的主要功能是监控各信号采集部分的运行情况，并将采集信号进行一系列函数处理和数据逻辑运算，最终换算成主机所需要的各种参数送至显示模块和报警驱动模块。单片机接有看门狗监控模块U12(MAX813L)，防止在意外情况下的各种干扰造成主机死机现象，在不丢失监测数据的情况下对单片机进行复位，使其重新恢复正常工作。当然，单片机也采用其他型号的8位单片机。
本实用新型的报警电路采用声光报警方式，如图1所示，声光报警电路由分别通过三极管Q11、Q12与单片机连接的报警指示发光二极管D11、D12和通过三极管Q13、光耦OS11与单片机连接的蜂鸣器BEEP组成。D11用于水温高(水温高于94摄氏度)时的报警，D12用于燃油油量低时的报警。当发生上述情况时，单片机驱动报警部件所对应的报警灯闪烁并开启蜂鸣器发出报警信号。
如图2所示，液晶显示电路由显示驱动电路U21(HT1622)和液晶屏LCD21组成，显示驱动电路U21的输入端与单片机的显示数据输出端相连接，其输出端与液晶屏LCD21的输入端相连接。单片机输出显示数据后，经显示驱动电路U21驱动，在液晶屏LCD21上显示。显示部分采用大屏幕高清晰度液晶显示模块和高亮度冷光背光片，很直观的显示出仪表上各个被监测部位的参数及各部件的工作状况，分为水温、电压、机油压力、燃油余量、总里程显示、总工作时间显示和指针试的行进速度显示七部分。整个屏幕分布均匀，简洁大方。水温、电压、机油压力、燃油余量可分别采用序列线性条状和数字两种显示方式相结合，用户看起来十分直观。行进速度显示采用液晶指针式显示，在不改变传统指针式仪表的观念下，进行了指针试仪表和数字液晶试仪表间的有机结合。仪表面板还可布有远光指示灯、近光指示灯、左右转向灯及位置灯指示。整个面板排列紧簇而整洁。
权利要求1.一种农业机械智能组合仪表，其特征在于，它由高精度传感器、单片机、液晶显示电路及声光报警电路组成，高精度传感器的输出端直接与单片机输入端连接或通过模数转换电路与单片机输入端相连接，单片机输出端与液晶显示电路和声光报警电路相连接。
2.如权利要求1所速的智能组合仪表，其特征在于，所述的传感器包括使用时装在变速箱一侧的半轴测速传感器、装在油箱中的燃油油量传感器、装在发动机节温器壳体上的发动机水温传感器和装在发动机主油道上的机油压力传感器。
3.如权利要求2所述的智能组合仪表，其特征在于，半轴测速传感器的输出端与单片机的外部中断输入端连接，水温传感器经多路模拟开关与单片机输入端相连接，燃油余量传感器和机油压力传感器的输出端经多路模拟开关与模数转换电路连接，模数转换电路的输出端与单片机的输入端相连接。
4.如权利要求2所述的智能组合仪表，其特征在于，所述的测速传感器为霍尔传感器，水温传感器采用数字温度探头，燃油余量传感器采用电阻式液位传感器，机油压力传感器采用电阻式压力传感器。
5.如权利要求1、2、3或4所述的智能组合仪表，其特征在于，声光报警电路由高亮度发光二极管和蜂鸣器组成，发光二极管和蜂鸣器均与单片机输出端相连接。
6.如权利要求1、2、3或4所述的智能组合仪表，其特征在于，单片机采用SST89C5X系列单片机。
7.如权利要求1、2、3或4所述的智能组合仪表，其特征在于，液晶显示电路由显示驱动电路和液晶屏组成，显示驱动电路的输入端与单片机的输出端相连接，其输出端与液晶屏的输入端相连接。
专利摘要本实用新型涉及一种农业机械智能组合仪表，它由高精度传感器、单片机、液晶显示电路及声光报警电路组成，高精度传感器的输出端直接与单片机输入端连接或通过模数转换电路与单片机输入端相连接，单片机输出端与液晶显示电路和声光报警电路相连接。所述的传感器包括使用时装在变速箱一侧的半轴测速传感器、装在油箱中的燃油油量传感器、装在发动机节温器壳体上的发动机水温传感器和装在发动机主油道上的机油压力传感器。当农业机械作业时，如果发生故障，相应部位的传感器能及时将故障信号传送给单片机，由单片机进行处理并及时产生声光报警信号，同时将故障部位显示在仪表表盘上，使驾驶员能够及时发现故障并及时解决。
文档编号G01D21/02GK2743798SQ20042007502
公开日2005年11月30日 申请日期2004年11月2日 优先权日2004年11月2日
发明者王文坡 申请人:王文坡