多功能整车式称重控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种多功能整车式称重控制器，由宽范围输入电源转换模块、多通道多功能CPU模块、多通道多功能数据采集模块、传感器以及多路光电保护模块组成，220V工业供电经宽范围输入电源转换模块进行电压变换后，给多通道多功能CPU模块、传感器、多路光电保护模块及其他外围设备供电,传感器的输出/输入端经多通道多功能数据采集模块后通至多通道多功能CPU模块的数据采集信号输入/输出端，多通道多功能CPU模块的光电保护信号输出/输入端与多路光电保护模块的输入/输出端联接。本实用新型的结构合理、称重准确度高、可靠性好、适应能力强、能有效解决收费站拥挤以及车辆恶意冲跳秤等现象。
【专利说明】多功能整车式称重控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电子称重衡器的控制装置【技术领域】，涉及一种多功能整车式称重控制器。
【背景技术】
[0002]目前在收费站设置的用于称重收费的整车式称重控制器仅能完成一车一称的称重方式检测通行车辆的整车重量，这种检测通行车辆整车重量的称重方式存在着效率较低、准确度不高、可靠性差等缺陷，在车流量较大时容易造成收费站拥挤以及车辆恶意冲跳秤等现象，导致通行费漏收或产生争议等问题，也使通行速度受到严重影响。另外，目前的整车式称重控制器功能也较单一，一种控制器仅能实现一种称重模式，如只能完成一车一称的称重，这便使整车式称重控制器没有通用性，增加了开发的重复性。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种结构合理、准确度高、可靠性好、适应能力强、能有效解决收费站拥挤以及车辆恶意冲跳秤等现象的多功能整车式称重控制器。
[0004]为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的:所提供的多功能整车式称重控制器由宽范围输入电源转换模块、多通道多功能CPU模块、多通道多功能数据采集模块、传感器以及多路光电保护模块组成，220V工业供电经宽范围输入电源转换模块进行电压变换后，给多通道多功能CPU模块、传感器、多路光电保护模块及其他外围设备供电，传感器的输出/输入端经多通道多功能数据采集模块后通至多通道多功能CPU模块的数据采集信号输入/输出端，多通道多功能CPU模块的光电保护信号输出/输入端与多路光电保护模块的输入/输出端联接。
[0005]上述多功能整车式称重控制器中，宽范围输入电源转换模块由变压器、三路直流稳压电源、三级LC滤波器和一个隔离电源组成，变压器的输出端与三路直流稳压电源的输入端联接，三路直流稳压电源中的一路经三级LC滤波器接至传感器，另一路经隔离电源通至多路光电保护模块，第三路接至多通道多功能CPU模块及其他外围设备。
[0006]上述多功能整车式称重控制器中，多通道多功能CPU模块采用ARM公司的Cortex-M3 芯片。
[0007]上述多功能整车式称重控制器中，多通道多功能数据采集模块由一路型号为AD7799的称重数据采集器件及四路INA326轴数信号采集器件组成。
[0008]上述多功能整车式称重控制器中，多路光电保护模块由4组型号为6N137及3组型号为TLP521的光电器件构成。
[0009]上述多功能整车式称重控制器中，所说的传感器包括轴数传感器和称重传感器。
[0010]实际工作中，传感器中的轴数传感器设置在秤台的进车端，当车辆驶上秤台，轴数传感器便开始采集车辆的轴数信息，经多通道多功能数据采集模块放大并将放大后的信号送至多通道多功能CPU模块，由CPU模块计算得出车辆的轴数；传感器中的称重传感器设置在每个秤台的四个角上，当车辆驶上秤台后，称重传感器便开始采集车辆的重量信息，经多通道多功能数据采集模块进行放大，然后将信号通过CPU模块的SPI通道送至多通道多功能CPU模块，由CPU模块计算出车辆的重量信息，然后通过CPU模块的串口将车辆的重量信息传输至计算机，同时通过另一串口将车辆的重量信息显示在显示屏上；CPU模块的串口与计算机之间以及CPU模块的串口与显示屏之间在通讯时是有光电保护模块进行隔离保护的；同时其他外设与CPU模块进行通讯时也是有光电保护模块进行隔离保护的。
[0011]与现有的整车称重控制器相比，本实用新型具有如下有益效果:
[0012]1、本实用新型采用的宽范围输入电源转换模块可以在90?262VAC、49?51Hz并存在浪涌与陷波或静电的低品质电源现场中使多功能整车式称重控制器整车工作；
[0013]2、本实用新型中的多通道多功能CPU模块既可以作为一车一称的整车称重控制器核心芯片，也可以作为多车一称的整车称重控制器核心芯片，同时实现连续过车；
[0014]3、多通道多功能数据采集模块由一路型号为AD7799的称重数据采集器件及四路INA326轴数信号采集器件组成，在使用过程中既可以对整车的重量信息进行采集，还可以对车辆的轴数进行识别，同时还可以接入轴重仪的信号，最终可以实现对多车一称、连续过车的信号进行采集；
[0015]4、本实用新型中的多路光电保护模块由4组型号为6N137及3组型号为TLP521的光电器件构成，可以保护各种I/o接口，同时对外接的通讯接口也进行了光电保护。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的系统结构框图。图中数字标号I为宽范围输入电源转换模块，2为多通道多功能CPU模块，3为多路光电保护模块，4为通信模块，5为其它外围设备，6为多通道多功能数据采集模块，7为传感器。
[0017]图2是宽范围输入电源转换模块的结构原理示意图。图中数字标号11为变压器，12为第一路直流稳压电源，13为第二路直流稳压电源，14为第三路直流稳压电源，15为三级LC，16为隔离电源。
【具体实施方式】
[0018]参见附图，本实用新型所述的多功能整车式称重控制器由宽范围输入电源转换模块1、多通道多功能CPU模块2、多通道多功能数据采集模块6、传感器7以及多路光电保护模块3组成，220V工业供电经宽范围输入电源转换模块I进行电压变换后，给多通道多功能CPU模块2及传感器7等供电，传感器7的输出/输入端经多通道多功能数据采集模块6后通至多通道多功能CPU模块2的数据采集信号输入/输出端，多通道多功能CPU模块2的光电保护信号输出/输入端与多路光电保护模块3的输入/输出端联接。
[0019]直接与220V工业供电连接的宽范围输入电源转换模块I用于给多通道多功能CPU模块2、其他外围设备5和传感器7等供电，其结构如图2所示，由变压器11、三路直流稳压电源、三级LC滤波器15和一个隔离电源16组成，变压器11采用功率为25W的小骨架变压器，它可以适应90?262VAC、49?51Hz并存在浪涌与陷波或静电的现场低品质电源；三路直流稳压电源分别包括由一片LM2576-12和一片LD29150组成的第一路直流稳压电源12、由一片LM2576-12和一片MIC29150组成的第二路直流稳压电源13以及由一片LM2576-ADJ组成的第三路直流稳压电源14，通过三级LC滤波器15对第一路直流稳压电源输出信号进行优化处理后直接供给传感器7，第二路直流稳压电源用于给多通道多功能CPU模块2供电，第三路直流稳压电源用于给其它外围设备供电，隔离电源用于给多路光电保护模块3供电。
[0020]多通道多功能CPU模块2是整个系统的核心，采用ARM公司的Cortex_M3芯片。多通道多功能CPU模块用于对传感器7采集来的信号进行计算，并通过各种通信模块4对外围设备5进行操作控制。
[0021]多通道多功能数据采集模块6由一路型号为AD7799的称重数据采集器件及四路INA326轴数信号采集器件组成，主要用于实现对车辆重量信息、车辆轴数信息进行采集。
[0022]多路光电保护模块3由4组型号为6N137及3组型号为TLP521的光电器件构成，其功能在于实现对多通道多功能CPU模块的保护，防止外围设备出现故障时对CPU模块造成损坏。
【权利要求】
1.一种多功能整车式称重控制器，其特征在于:由宽范围输入电源转换模块(I)、多通道多功能CPU模块(2)、多通道多功能数据采集模块(6)、传感器(7)以及多路光电保护模块⑶组成，220V工业供电经宽范围输入电源转换模块⑴进行电压变换后，给多通道多功能CPU模块(2)、传感器(7)、多路光电保护模块(3)及其他外围设备(5)供电，传感器(7)的输出/输入端经多通道多功能数据采集模块(6)后通至多通道多功能CPU模块⑵的数据采集信号输入/输出端，多通道多功能CPU模块(2)的光电保护信号输出/输入端与多路光电保护模块(3)的输入/输出端联接。
2.根据权利要求1所述的多功能整车式称重控制器，其特征在于:所述的宽范围输入电源转换模块⑴由变压器(11)、三路直流稳压电源(12~14)、三级LC滤波器(15)和一个隔离电源(16)组成，变压器(11)的输出端与三路直流稳压电源(12~14)的输入端联接，三路直流稳压电源(12~14)中的一路经三级LC滤波器(15)接至传感器，另一路经隔离电源(16)通至多路光电保护模块(3)，第三路接至多通道多功能CPU模块(2)及其他外围设备(5)。
3.根据权利要求1所述的多功能整车式称重控制器，其特征在于:所述的多通道多功能CPU模块(2)采用ARM公司的Cortex-M3芯片。
4.根据权利要求1所述的多功能整车式称重控制器，其特征在于:所述的多通道多功能数据采集模块(6)由一路型号为AD7799的称重数据采集器件及四路INA326轴数信号采集器件组成。
5.根据权利要求1所述的多功能整车式称重控制器，其特征在于:所述的多路光电保护模块(3)由4组型号为6N137及3组型号为TLP521的光电器件构成。
6.根据权利要求1所述的多功能整车式称重控制器，其特征在于:所述的传感器(7)包括轴数传感器和称重传感器。
【文档编号】G01G19/02GK203688054SQ201320868577
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】许晨光, 李炜, 乔继国, 李晓 申请人:陕西电器研究所