专利名称：农业作业车辆数据采集系统的同步装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆数据采集系统的同步装置，尤其是涉及一种农业作业车辆 数据采集系统的同步装置。
技术背景农业作业车辆(例如拖拉机/收割机/播种机等)的机构较常规车辆复杂， 其机构不仅包括常规车辆所需的发动机机构、制动机构、转向机构、传动机构， 而且还需具备田间作业所需的特殊机构。农用作业车辆的驾驶员必须兼顾行驶 与作业，使得该类机械的工作效率受到制约。农业作业车辆的自动化就是由计 算机监测各个机械机构的当前状态，然后应用高级分析软件作出相应的决策， 发出各项控制命令，最终实现农业作业机械的自动化。由于农业作业车辆机构 的复杂性，导致检测参数较常规车辆多，并且其分布位置比较分散，因此分布 式监控系统较集中式监控系统更适合。对于运动中的车辆，非常重要的一点是 必须保证同步地采集数据，这对车辆的姿态估计系统具有非常重要的意义。目 前，虽然也有人们在农业作业车辆中安装了自动检测系统用于研究的目的，由 于实验车速比较低，不同传感器数据的同步性还没有得到人们的重视，但随着 这些系统走向实用化，数据的同步性变得尤为迫切。 发明内容为了获得农业作业车辆中不同传感器的同步数据，本发明的目的在于提供 一种农业作业车辆数据采集系统的同步装置，基于非平衡差分驱动，实现所有 测控电子单元同步采集信号。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是包括同步触发信号发生装置和多个结构相同的测控电子单元组成；同步触 发信号发生装置中的第一差动驱动芯片两脚分别连接到同步信号传输双绞线的A、 B线，双绞线的A、 B线分别与多个结构相同的测控电子单元中的第二差动 驱动芯片两脚并联连接。所述的同步触发信号发生装置包括AT89S52第一中央处理器、TLP521第一 光电隔离器件、RS485第一差动驱动芯片和三个电阻、四个电容及第一接插件; 第一中央处理器的28脚连接到第一光电隔离器件的2脚，第一光电隔离器件的 4脚连接到第一差动驱动芯片的4脚，第一差动驱动芯片的2脚和3脚接高电平，
第一差动驱动芯片的6脚和7脚分别连接到同步信号传输双绞线的A、 B线。所述的测控电子单元包括AT89S52第二中央处理器、TLP521第二光电隔离 器件、RS485第二差动驱动芯片和另外三个电阻、另外四个电容及第二接插件； 第二差动驱动芯片的6脚和7脚分别连接到同步信号传输双绞线的A、 B线，第 二差动驱动芯片的2脚和3脚接地，第二差动驱动芯片的4脚连接到第二光电 隔离器件的2脚，第二光电隔离器件的4脚连接到第二中央处理器的13脚。本发明具有的有益的效果是这个装置可以使各个测控电子单元同时接收 到启动采集的信号，它可应用于自动导航的农业作业车辆，以及精确施肥、喷 药、播种、采集作物信息等具备高度自动化的农业作业车辆。
图1是本发明装置的结构原理框图。图2是同步触发信号发生装置的电路原理图。图3是测控电子单元的电路原理图。图l: l.同步触发信号发生装置，2.中央处理器(AT89S52)， 3.差动驱动芯片 (RS485)， 4.光电隔离器件(TLP521)， 5.同步信号传输双绞线，6.差动驱动芯 片(RS485)， 7.光电隔离器件(TLP521)， 8.同步触发信号接收装置，9.中央处 理器(AT89S52)， IO.测控电子单元。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括同步触发信号发生装置1和多个结构相同的测控电子单元10组成；同步触发信号发生装置1中的第一差动驱动芯片3两脚分别连接到同步信号传输双绞线5的A、 B线，双绞线1的A、 B线分别与多个结构 相同的测控电子单元10中的第二差动驱动芯片6两脚并联连接。如图2所示，所述的同步触发信号发生装置1包括AT89S52第一中央处理 器2、TLP521第一光电隔离器件4、RS485第一差动驱动芯片3和三个电阻R201、 R202、 R203、四个电容C201、 C202、 C203、 C204及第一接插件J2;第一中央 处理器2的28脚连接到第一光电隔离器件4的2脚，第一光电隔离器件4的4 脚连接到第一差动驱动芯片3的4脚，第一差动驱动芯片3的2脚和3脚接高 电平，第一差动驱动芯片3的6脚和7脚分别连接到同步信号传输双绞线5的A、 B线。如图3所示，所述的测控电子单元10包括AT89S52第二中央处理器9、 TLP521第二光电隔离器件7、RS485第二差动驱动芯片6和另外三个电阻R301、 R302、 R303、另外四个电容C301、 C302、 C303、 C304及第二接插件J3;第二
差动驱动芯片6的6脚和7脚分别连接到同步信号传输双绞线5的A、 B线，第 二差动驱动芯片6的2脚和3脚接地，第二差动驱动芯片6的4脚连接到第二 光电隔离器件7的2脚，第二光电隔离器件7的4脚连接到第二中央处理器9 的13脚。具体工作方式如下同步触发信号发生装置1的中央处理器2根据程序产生固定频率的TTL电 平的脉冲信号，该脉冲信号经光电隔离器件4输入到差动驱动芯片3，由差动驱 动芯片3产生差分信号，然后传输差分信号到传输到同步信号传输双绞线5上， 所有连接这条同步信号传输双绞线5的测控电子单元IO均能同时接收到该差分 信号，各个测控电子单元10的同步信号接收装置8的差动驱动芯片6接收到这 个差分信号之后，转化其为TTL电平的脉冲信号，再经光电隔离器件7输入到 测控电子单元10的中央处理器9的13脚(外中断引脚)，由外中断程序产生一 个接收到同步脉冲信号的标志位，该同步脉冲标志将启动数据采集，实现所有 测控电子单元10同步采集的目的。该装置的同步工作原理是利用了 RS485差分传输方式具备总线式驱动的功 能。设同步信号传输双绞线的A线、B线的电压分别为VA、 VB，那么1) 若VA-VB〉200mV，同步接收端输出高电平；2) 若VA-VB<-200mV，同步接收端输出低电平；3) 若-200mV〈VA-VB〈200mV，同步接收端输出高阻态。试验表明，形式"3)"不可能出现，因此该装置可以可靠地产生和接收到同 步触发信号。
权利要求
1、一种农业作业车辆数据采集系统的同步装置，其特征在于包括同步触发信号发生装置(1)和多个结构相同的测控电子单元(10)组成；同步触发信号发生装置(1)中的第一差动驱动芯片(3)两脚分别连接到同步信号传输双绞线(5)的A、B线，双绞线(5)的A、B线分别与多个结构相同的测控电子单元(10)中的第二差动驱动芯片(6)两脚并联连接。
2、 根据权利要求l所述的一种农业作业车辆数据采集系统的同步装置，其 特征在于所述的同步触发信号发生装置(l)包括AT89S52第一中央处理器(2)、 TLP521第一光电隔离器件(4)、 RS485第一差动驱动芯片(3)和三个电阻(R201、 R202、 R203)、四个电容(C201、 C202、 C203、 C204)及第一接插件(J2);第一中 央处理器(2)的28脚连接到第一光电隔离器件(4)的2脚，第一光电隔离器件(4) 的4脚连接到第一差动驱动芯片(3)的4展卩，第一差动驱动芯片(3)的2脚和3脚 接高电平，第一差动驱动芯片(3)的6脚和7脚分别连接到同步信号传输双绞线 (5)的A、 B线。
3、 根据权利要求l所述的一种农业作业车辆数据采集系统的同步装置，其 特征在于所述的测控电子单元(10)包括AT89S52第二中央处理器(9)、 TLP521 第二光电隔离器件(7)、RS485第二差动驱动芯片(6)和另外三个电阻(R301、R302、 R303)、另外四个电容(C301、 C302、 C303、 C304)及第二接插件(J3);第二差动 驱动芯片(6)的6脚和7脚分别连接到同步信号传输双绞线(5)的A、 B线，第二 差动驱动芯片(6)的2脚和3脚接地，第二差动驱动芯片(6)的4脚连接到第二光 i乜隔离器件(7)的2脚，第二光电隔离器件(7)的4脚连接到第二中央处理器(9)的
全文摘要
本发明公开了一种农业作业车辆数据采集系统的同步装置。包括同步触发信号发生装置和多个结构相同的测控电子单元组成。同步触发信号发生装置中的第一差动驱动芯片两脚分别连接到同步信号传输双绞线的A、B线，双绞线的A、B线分别与多个结构相同的测控电子单元中的第二差动驱动芯片两脚并联连接。同步触发信号发生装置产生一定频率的同步脉冲信号，该信号通过差分驱动芯片传输到所有同步触发信号接收装置，这些接收装置从属于测控电子单元，同步信号促使所有测控电子单元同步启动信号的采集。本发明可应用于自动导航的农业作业车辆，以及精确施肥、喷药、播种、采集作物信息等具备高度自动化的农业作业车辆。
文档编号G08C19/00GK101159094SQ20071015681
公开日2008年4月9日 申请日期2007年11月12日 优先权日2007年11月12日
发明者应义斌, 张方明, 李秦川, 武传宇, 蒋焕煜 申请人:浙江大学