专利名称：装载机的智能无线遥控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无线遥控系统，尤其是涉及一种装载机的智能无线遥控系统。
背景技术：
随着现今机电技术的不断提高，在国内外的工程机械中智能化已经是提升产品性能和体现产品科技含量的一个重要指标。在工程机械的应用中，装载机的操作基本上是机械式或液控先导式，这两种操作方式主要是依靠操作者在操作台上操作控制杆或按钮来完成对设备的控制，这就要求驾驶员于驾驶舱内进行实时工作，当处在高温、多尘、钢厂炉下清渣等恶劣工作条件时，对驾驶员的人身安全就存在较大隐患。中国专利C拟680628公开一种遥控自动装载机，由机体、工作机构、动力机构、行走机构和自动操作机构组成，自动操纵机构由遥控、液压装置组成，遥控装置可视部分地面的监视器、键盘并联控制矩阵连接光端器，工作面的光端器并联发射器、接收器，发射器连接摄像器连接解码器连接接收器；遥控装置遥控部分地面的遥控键盘连接编码器连接光端器，工作面的光端器连接发射器，接收器连接解码器，解码器连接液压装置，光端器间光纤连接。避免伤亡；改善条件；提高生产率。中国专利CN201198575公开一种遥控装载机，包括一装载机、遥控发射系统、遥控接收系统、中间电器系统，接收系统和中间电器系统设置在装载机上，遥控发射系统发射一无线电信号，遥控接收系统接收所述无线电信号后，通过中间电器系统发出电信号传递给装载机上的电液比例控制阀、各电控制点、动作执行器，电液比例控制阀进而控制各功能主阀，动作执行器进而控制各功能电器。采用这样的结构后，实现了远程遥控操作控制，可使操作人员摆脱传统驾驶室的束缚，减轻了作业环境中高温、噪音、粉尘、振动、崩溅、视线不清等不利因素对操作人员的影响，可选择最有利的位置进行操作作业。
发明内容本实用新型的目的是提供一种可使驾驶员于驾驶舱外轻松操作装载机，改善操作人员的工作环境，保障系统安全运行的装载机的智能无线遥控系统。本实用新型设有无线发射部分和无线接收控制部分；无线发射部分设有键盘模块、MCU信号控制模块、发射模块和发射电源模块，键盘模块的信号输出端接MCU信号控制模块信号输入端，发射电源模块作为MCU信号控制模块的电源，MCU信号控制模块信号输出端接发射模块信号输入端，发射模块的天线发射控制信号；无线接收控制部分设有接收模块、MCU驱动控制模块、驱动模块和接收电源，接收模块的天线接收发射模块的天线所发射的控制信号，接收模块的信号输出端接MCU驱动控制模块信号输入端，MCU驱动控制模块信号输出端接驱动模块信号输入端，驱动模块信号输出端接外部工作电路，驱动模块的继电器控制装载机的电磁阀工作，继而完成无线操作，接收电源作为电磁阀与MCU驱动控制模块的电源。[0007]所述MCU信号控制模块可采用微控制器。所述发射电源模块可采用外接的5V稳压电源。所述接收电源可直接采用装载机的本体电源，经过电压转换，可提供12V与5V的电压，作为电磁阀与MCU驱动控制模块的电源输入。本实用新型使用时，无线发射部分主要是利用MCU信号控制模块(微控制器)的输入端口获取按键状态，并通过发射模块发送控制指令(如方向，启停设备等命令)；无线接收部分则利用接收模块接收控制命令，接收模块接收此串行编码脉冲信号，然后送入MCU 驱动控制模块完成对控制电路的控制。经过光电隔离、放大等处理后发出继电器控制信号， 完成对装载机电磁阀的通断动作，以实现装载机的无线控制。与现有的装载机控制设备相比，本实用新型具有以下突出的优点1)设有键盘操作控制与PC机界面独立操作控制的双重无线遥控模式，两者之间方便切换，适合使用者在不同场合(如钢厂炉下清渣、高温、多尘、反恐防爆等恶劣工作条件)进行操作。2)可采用PIC16F877A作为MCU控制芯片，具有价格低廉、操作容易、控制功能强、 系统结构简单等优点。3)发射模块和接收模块均可采用SM-42芯片，由于SM-42芯片是基于GFSK的调制方法，采用透明式数据传输，具有TTL、RS232、RS485等多种电平接口，内含看门狗电路，可掉电记忆设置参数，并且具有组网通信模式，因此便于点对多点通信。4)系统结构紧凑、工作稳定、实用性强，可以方便将系统移植到其他工程机械中使用。
图1为本实用新型实施例的电路组成框图。图2为本实用新型实施例的无线发射部分的电路组成原理图。图3为本实用新型实施例的无线接收部分的电路组成原理图。
具体实施方式
参见图1，本实用新型实施例为一种多路无线遥控系统，设有无线发射部分和无线接收控制部分。无线发射部分设有键盘模块1、MCU信号控制模块(可采用单片机)4、发射模块5、发射电源模块3和PC机2，键盘模块1的信号输出端接MCU信号控制模块4信号的 I/O端口，采用键盘扫描的方式采集键值，把信号输入MCU信号控制模块4，而PC机2的信号输出端则通过USB连接模块与发射模块5信号输入端相连。发射电源模块5采用外接的 5V稳压电源，作为MCU信号控制模块4的电源，MCU信号控制模块4信号输出端接发射模块 5信号输入端，发射模块5的天线发射控制信号。无线接收控制部分设有接收模块6、MCU驱动控制模块(可采用单片机)8、驱动模块9和接收电源7，接收模块6的天线接收发射模块5的天线所发射的控制信号，接收模块 6的信号输出端接MCU驱动控制模块8信号输入端，MCU驱动控制模块8信号输出端经I/O 端口接驱动模块9信号输入端，驱动模块9信号输出端接外部工作电路，驱动模块9的继电器控制装载机的电磁阀工作，继而完成无线操作，接收电源7直接采用装载机的本体电源，经过电压转换，可提供12V与5V的电压，作为电磁阀与MCU驱动控制模块8的电源输入。所述键盘模块1可选用型号为4X4的矩阵键盘，矩阵键盘上设有4路控制键，即前进或后退键、左转或右转键、铲斗上升或下降键以及铲斗装斗或卸斗键，再设以两个功能按键开关、复位。MCU信号控制模块4可选用型号为PIC16F877A的单片机。发射模块5选用型号为SM-42的芯片(可直接市购上海桑博电子科技有限公司生产的无线通信模块)。 接收模块6也选用型号为SM-42的芯片(与发射模块5相同)。MCU驱动控制模块8也可选用型号为PIC16F877A的单片机(与MCU信号控制模块4相同)。驱动模块9设有继电器，继电器输入端接MCU驱动控制模块8输出端，继电器输出端接设于外部工作电路上的电磁阀，继电器驱动电磁阀通断，从而实现装载机相应工作动作。使用时，可通过键盘操作控制，也可通过PC机界面独立操作控制，实现双重无线遥控模式，而且两者之间方便切换，这样使用者可在不同场合(如钢厂炉下清渣、高温、多尘、反恐防爆等恶劣工作条件)对装载机的动作进行操作控制。图2给出本实用新型实施例的无线发射部分的电路组成原理图，在图2中，MCU为 PIC16F877A，无线发射模块为SM-42，键盘为4X4矩阵键盘。图3给出本实用新型实施例的无线接收部分的电路组成原理图，在图3中，MCU为 PIC16F877A，无线接收模块为SM-42，三极管Ql、Q2、Q3为NPN三极管，型号为9013，二极管 D1、D2、D3型号为IN4004，继电器K1、K2、K3为六脚继电器，型号为41OOHF,电磁阀Μ1、Μ2、 Μ3为工用电磁阀。
权利要求1.装载机的智能无线遥控系统，其特征在于设有无线发射部分和无线接收控制部分； 无线发射部分设有键盘模块、MCU信号控制模块、发射模块和发射电源模块，键盘模块的信号输出端接MCU信号控制模块信号输入端，发射电源模块作为MCU信号控制模块的电源， MCU信号控制模块信号输出端接发射模块信号输入端，发射模块的天线发射控制信号；无线接收控制部分设有接收模块、MCU驱动控制模块、驱动模块和接收电源，接收模块的天线接收发射模块的天线所发射的控制信号，接收模块的信号输出端接MCU驱动控制模块信号输入端，MCU驱动控制模块信号输出端接驱动模块信号输入端，驱动模块信号输出端接外部工作电路，驱动模块的继电器控制装载机的电磁阀工作，接收电源作为电磁阀与MCU驱动控制模块的电源。
专利摘要装载机的智能无线遥控系统，涉及一种无线遥控系统。提供一种可使驾驶员于驾驶舱外轻松操作装载机，改善操作人员的工作环境，保障系统安全运行的装载机的智能无线遥控系统。设有发射部分和接收控制部分；发射部分设有键盘模块、MCU信号控制模块、发射模块和电源模块，键盘模块输出端接MCU信号控制模块信号输入端，MCU信号控制模块信号输出端接发射模块信号输入端；接收控制部分设有接收模块、MCU驱动控制模块、驱动模块和电源，接收模块的天线接收发射模块的天线所发射的控制信号，接收模块信号输出端接MCU驱动控制模块输入端，MCU驱动控制模块输出端接驱动模块输入端，驱动模块的继电器控制装载机的电磁阀工作。
文档编号E02F9/20GK201952834SQ20102068581
公开日2011年8月31日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者冯勇建, 黄志凌 申请人:厦门大学