一种能够累计工程机械工作时间的车辆追踪器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车辆追踪器，能够累计工程机械的工作时间，属于监测技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，大型工程机械设备一般都安装了远程监控系统，其作用主要有两个:一是监测工程机械设备的累计工作时间，为合理制定设备的保养计划提供依据。二是监测工程机械设备的位置，以便在用户恶意欠款时，工程机械销售企业能够找到并拖回设备。传统的远程监控终端都是通过工程机械设备的电路来获取设备的累计工作时间的，这就需要用导线将远程监控终端与工程机械设备上的电路相连。但这样一来恶意用户就很容易通过与工程机械设备相连的导线找到和破坏监控终端，从而摆脱销售企业的监控。
[0003]为了提高监控终端的隐蔽性，人们开发出了没有外接导线的新型监控终端一追踪器。但由于没有导线与工程机械的电路相连，现有的追踪器均无法采集工程机械的累计工作时间，给工程机械的售后服务造成了极大的不便。
[0004]此外，为了能够有效控制按揭风险，追踪器的工作时间至少要达到3-4年。在此期间，追踪器既要记录工作时间，还要向监控中心发送位置信息和累计工作时间信息，即使采用大容量的内置电池，也难以满足追踪器的供电要求。
[0005]因此，开发一种能够累计工程机械工作时间而且工作时间足够长的追踪器，就成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种能够累计工程机械工作时间的车辆追踪器，为合理制定工程机械的保养计划提供依据。
[0007]本发明所述问题是以下述技术方案实现的:
一种能够累计工程机械工作时间的车辆追踪器，构成中包括单片机、卫星定位模块、无线通信模块、振动传感器和内置的供电电路，所述卫星定位模块的TXD、RXD端分别接单片机的RXDl、TXDl端口，所述无线通信模块的TXD、RXD端分别接单片机的RXD2、TXD2端口 ；所述振动传感器采用3D加速度传感器LIS3DN，其中断引脚INT直接与单片机中断引脚相连；振动传感器通过SPI总线与单片机通信，所述车辆追踪器按以下方式运作:
a.单片机将振动传感器设置为睡眠状态，并打开与振动传感器相对应的振动中断响应开关；
b.当被监控设备的振动加速度幅值超过设定的阈值时，振动传感器自动唤醒自己并向单片机发送中断信号，单片机接收到该中断信号后启动其内部的定时器并将振动传感器设置为掉电状态，同时关闭振动中断响应开关，打开定时器中断开关；
c.到达定时器的中断时间后，定时器向单片机发送中断信号，单片机接收到该中断信号后，将定时器的中断时间长度值累加到单片机内的累计工时寄存器所存储的工程机械累计工作时间上，同时将振动传感器设置为睡眠状态，并打开振动中断响应开关，进入下一个计时循环；
d.单片机根据设定的时间间隔，通过卫星定位模块定时获取工程机械的位置信息，通过无线通信模块将工程机械的位置信息和累计工作时间定时发送给监控中心。
[0008]上述能够累计工程机械工作时间的车辆追踪器，为了节约电能，单片机每次接收到中断信号并执行相应的操作后，都将自己置为睡眠状态，等待下一个中断信号将自己唤醒。
[0009]上述能够累计工程机械工作时间的车辆追踪器，所述供电电路包括电池和电源开关芯片，所述电池直接给单片机、振动传感器和电源开关芯片供电，电源开关芯片的使能端接单片机的输出端口，其电压输出端给卫星定位模块和无线通信模块供电；单片机只有在需要获取工程机械的位置信息和向监控中心发送信息时才使电源开关芯片输出电压信号，完成相应的操作后立即关闭电源开关芯片，同时自己也进入睡眠状态。
[0010]上述能够累计工程机械工作时间的车辆追踪器，所述无线通信模块为GSM、CDMA蜂窝通信模块或卫星移动通信模块。
[0011]上述能够累计工程机械工作时间的车辆追踪器，所述定时器的中断时间长度值为30秒。
[0012]本发明利用振动传感器采集工程机械的振动信号，并据此判断工程机械是否处于工作状态，进而对工程机械的工作时间进行累加，获取工程机械设备的累计工作时间，为合理制定设备的保养计划提供了可靠依据。
[0013]本追踪器的单片机、振动传感器、卫星定位模块和无线通信模块长期处于睡眠状态或掉电状态，只是在执行操作的瞬间才处于正常工作状态，大大减少了电能的消耗，延长了追踪器的工作时间。
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0015]图1是本发明的电原理图；
图2是单片机主程序流程图；
图3是振动中断服务程序流程图；
图4是定时器中断服务程序流程图。
[0016]图中各标号为:U1、单片机，U2、卫星定位模块，U3、电源开关芯片，U4、无线通信模块，U5、振动传感器，B、电池。
【具体实施方式】
[0017]本发明利用低功耗MEMS加速度传感器采集工程机械的振动信号，实现工程机械的状态监测；采用中断工作方式来降低能耗，延长工作时间。该追踪器既具有普通追踪器无外接电线、可灵活隐蔽安装的优点，还能累计工程机械的工作时间，为售后服务工作提供依据，是目前追踪器的换代产品。
[0018]参看图1，本发明包括单片机U1、无线通信模块U4、卫星定位模块U2、振动传感器U5以及由电池B和电源开关芯片U3组成的供电电路。振动传感器U5采用ST公司的LIS3DN加速度传感器，具有功耗低、测量精度高、性价比高等优点，该传感器的中断引脚INT直接与单片机Ul的中断引脚相连。单片机Ul采用MSP430，通过SPI总线与振动传感器U5进行通信，实现传感器参数的设置及检测信息的读取。无线通信模块U4可采用G610，卫星定位模块U2采用的是NE0-6M。电源开关芯片U3采用的是XC6221芯片，具有压降低、关断电路小等特点。
[0019]本追踪器安装在被监测工程机械设备的机体上，振动传感器U5平时处于睡眠模式，单片机Ul也处于睡眠模式。工程机械工作时，机体会振动，当工程机械的振动加速度幅值超过设定的阈值时，振动传感器U5自动唤醒，并通过产生中断信号唤醒单片机U1。
[0020]为了延长电池B的供电时间，追踪器的振动感知和计时工作都采用中断工作方式。在振动传感器U5不工作期间，单片机Ul将其设置为更节电的掉电状态。在卫星定位模块U2和无线通信模块U4不工作期间，电源开关芯片U3停止向它们供电。
[0021]本追踪器的工作过程如下:
平时单片机Ul和振动传感器U5都处于睡眠节电状态。振动传感器U5发现工程机械振动后，产生中断申请，唤醒单片机U1。单片机Ul被唤醒后启动其内部的定时器并打开定时器中断响应开关，定时器开始工作。然后，单片机Ul将振动传感器U5置为掉电状态，单片机Ul也立即睡眠。
[0022]定时结束后，定时器产生中断，唤醒单片机U1，单片机Ul被唤醒后将自身内部的累计工时寄存器累计上定时器中断时间长度值(这个值一般设置为30秒左右)，并关闭定时器中断响应开关，同时打开振动传感器U5的中断响应开关并把振动传感器U5置为睡眠状态。然后，单片机Ul自己也进入睡眠状态。
[0023]如果振动还在持续，振动传感器U5会再次产生中断申请，累计工时寄存器会再次累计上一段时间。如果机械振动不再持续了，则停止时间的累加。累计工时寄存器内存储的时间就是工程机械的累计工作时间。
【主权项】
1.一种能够累计工程机械工作时间的车辆追踪器，其特征是，它包括单片机(U1)、卫星定位模块(U2)、无线通信模块(U4)、振动传感器(U5)和内置的供电电路，所述卫星定位模块(U2)的TXD、RXD端分别接单片机(Ul)的RXD1、TXD1端口，所述无线通信模块(U4)的TXD,RXD端分别接单片机(Ul)的RXD2、TXD2端口 ；所述振动传感器(U5)采用3D加速度传感器LIS3DN，其中断引脚INT直接与单片机(Ul)中断引脚相连；振动传感器(U5)通过SPI总线与单片机(Ul)通信，所述车辆追踪器按以下方式运作: a.单片机(Ul)将振动传感器(U5)设置为睡眠状态，并打开与振动传感器(U5)相对应的振动中断响应开关； b.当被监控设备的振动加速度幅值超过设定的阈值时，振动传感器(U5)自动唤醒自己并向单片机(Ul)发送中断信号，单片机(Ul)接收到该中断信号后启动其内部的定时器并将振动传感器(U5)设置为掉电状态，同时关闭振动中断响应开关，打开定时器中断开关; c.到达定时器的中断时间后，定时器向单片机(Ul)发送中断信号，单片机(Ul)接收到该中断信号后，将定时器的中断时间长度值累加到单片机(Ul)内的累计工时寄存器所存储的工程机械累计工作时间上，同时将振动传感器(U5)设置为睡眠状态，并打开振动中断响应开关，进入下一个计时循环； d.单片机(Ul)根据设定的时间间隔，通过卫星定位模块(U2)定时获取工程机械的位置信息，通过无线通信模块(U4)将工程机械的位置信息和累计工作时间定时发送给监控中心。
2.根据权利要求1所述的一种能够累计工程机械工作时间的车辆追踪器，其特征是，为了节约电能，单片机(Ul)每次接收到中断信号并执行相应的操作后，都将自己置为睡眠状态，等待下一个中断信号将自己唤醒。
3.根据权利要求1或2所述的一种能够累计工程机械工作时间的车辆追踪器，其特征是，所述供电电路包括电池⑶和电源开关芯片(3)，所述电池⑶直接给单片机(U1)、振动传感器(U5)和电源开关芯片(3)供电，电源开关芯片(3)的使能端接单片机(Ul)的输出端口，其电压输出端给卫星定位模块(U2)和无线通信模块(U4)供电；单片机(Ul)只有在需要获取工程机械的位置信息和向监控中心发送信息时才使电源开关芯片(3)输出电压信号，完成相应的操作后立即关闭电源开关芯片(3)，同时自己也进入睡眠状态。
4.根据权利要求3所述的一种能够累计工程机械工作时间的车辆追踪器，其特征是，所述无线通信模块(U4)为GSM、CDMA蜂窝通信模块或卫星移动通信模块。
5.根据权利要求3所述的一种能够累计工程机械工作时间的车辆追踪器，其特征是，所述定时器的中断时间长度值为30秒。
【专利摘要】一种能够累计工程机械工作时间的车辆追踪器，属监测技术领域，其技术方案是，它包括单片机、卫星定位模块、无线通信模块、振动传感器和内置的供电电路，所述卫星定位模块的TXD、RXD端分别接单片机的RXD1、TXD1端口，所述无线通信模块的TXD、RXD端分别接单片机的RXD2、TXD2端口；所述振动传感器采用3D加速度传感器LIS3DN，其中断引脚INT直接与单片机中断引脚相连；振动传感器通过SPI总线与单片机通信。本发明利用振动传感器采集工程机械的振动信号，并据此判断工程机械是否处于工作状态，进而对工程机械的工作时间进行累加，获取工程机械设备的累计工作时间，为合理制定设备的保养计划提供了可靠依据。
【IPC分类】B60R16-02
【公开号】CN104554086
【申请号】CN201410847103
【发明人】童晓帆, 杨萍
【申请人】童晓帆, 杨萍
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月31日