专利名称：一种用于工程车的倾动装置控制器的制作方法
技术领域：
本发明属于工程车自动化技术领域。具体涉及一种用于工程车的倾动装置控制
O
背景技术：
随着自动控制技术在工业应用上的不断深入，越来越多的工程车上采用了电子控制系统，使工业上各种操作更加精准方便。倾动装置是工程车上重要的机械设备，广泛应用于各种工程作业中物体的平稳倾动及准确定位。倾动装置的升降和倾动角度的控制是通过液压阀来实现的。工作原理是利用阀芯对阀体的相对运动，使油路接通、关断或变换油流的方向，从而实现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。目前控制液压阀的阀芯在阀体内做相对运动的方式有手动、机动、电磁动、液动和电液动等。这些方式有各自的优点，但也存在一些问题，如对液压阀阀芯相对运动行程的控制不够精确，并且如果出现赃物进入缝隙等情况，会发生液压阀卡紧，引起行程误差，甚至系统瘫痪，不能及时进行误差调整和状态复位。
发明内容
本发明旨在克服气动控制的技术缺陷，目的是提供一种精确、方便和快捷的用于工程车的倾动装置控制器。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是复位电路的输出端与单片机的RST引脚连接，时钟电路的12M晶振的两个端口与单片机的XTAL2、XTALl引脚对应连接，光报警电路的输出端与单片机的Pll端口连接，声音报警电路的输出端与单片机的PlO端口连接，按键的6条线与单片机的Ρ2(ΓΡ25端口对应连接，定位开关的输出端与单片机的Ρ26端口连接；单片机的Ρ0(ΓΡ06端口与步进电机驱动芯片的CKl、CK2、CW、ENABLE、Ml、M2、REFIN端口对应连接，步进电机驱动芯片的Φ Α、Φ Α、ΦΒ、Φ S端口与步进电机[7]的线圈A+、A-、B+、B-对应连接，步进电机的输出轴通过丝杆与液压阀的阀芯连接。主程序模块、脉冲产生程序模块、按键功能程序模块、阀芯移动程序模块、误差调整程序模块、故障报警程序模块和阀芯复位程序模块写入单片机[5]的内部存储器。所述的主程序模块的程序流程是
S1-1、步进电机驱动芯片初始化，设置细分方式； S1-2、设定死循环，实时检测按键状态； S1-3、调用误差调整模块，将倾动装置定位在初始位置； S1-4、调用按键功能模块，分别进行各个功能模块操作； S1-5、结束程序。所述的脉冲产生程序模块的程序流程是
5S2-UP01 口输出高电平； S2-2、延时；
S2-3、P01 口输出低电平； S2-4、延时；
52-5、结束程序。所述的按键功能程序模块的程序流程是
53-1、扫描P2口的值；
S3-2、判断是否为0X3E，若是，则调用阀芯移动模块，传递前进7mm的参数；否则，执行 S3-3 ；
S3-3、判断是否为0X3D，若是，则调用阀芯复位模块；否则，执行S3-4 ； S3-4、判断是否为0X3B，若是，则调用阀芯移动模块，传递后退7mm的参数；否则，执行 S3-5 ；
S3-5、判断是否为0X37，若是，则调用阀芯移动模块，传递后退5mm的参数；否则，则执行 S3-6 ；
S3-6、判断是否为0X2F，若是，则调用阀芯移动模块，传递后退4mm的参数；否则，则执行 S3-7 ；
S3-7、判断是否为0X1F，若是，则调用阀芯移动模块，传递后退3. 5mm的参数；否则，执行 S3-8 ；
53-8、结束程序。所述的阀芯移动程序模块的程序流程是
54-1、判断标志位a是否为1，若是，则执行S4-2；否则，执行S4-3 ； S4-2、控制步进电机转动，使阀芯移动到前进7mm的位置，然后执行S4-11 ； S4-3、判断标志位a是否为2，若是，则执行S4-4 ；否则，执行S4-5 ； S4-4、控制步进电机转动，使阀芯移动到后退7mm的位置，然后执行S4-11 ； S4-5、判断标志位a是否为3，若是，则执行S4-6 ；否则，执行S4-7 ； S4-6、控制步进电机转动，使阀芯移动到后退5mm的位置，然后执行S4-11 ； S4-7、判断标志位a是否为4，若是，则执行S4-8 ；否则，执行S4-9 ； S4-8、控制步进电机转动，使阀芯移动到后退4mm的位置，然后执行S4-11 ； S4-9、判断标志位a是否为5，若是，则执行S4-10 ；否则，执行S4-11 ； S4-10、控制步进电机转动，使阀芯移动到后退3. 5mm的位置，然后执行S4-11 ；
54-11、结束程序。所述的误差调整程序模块的程序流程是
55-1、判断P26口是否不等于0，若是，则执行S5-2 ；否则执行S5-6 ；
S5-2、判断阀芯是否在最大行程内并且P26 口是否不等于0，若是，则执行S5-3 ；否则执行 S5-4 ；
S5-3、控制步进电机正转且使阀芯的行程累加，然后返回执行S5-2 ； S5-4、判断阀芯是否在最大行程内，若是，则执行S5-16，否则，执行S5-5 ； S5-5、启动报警，执行S5-16 ； S5-6、将阀芯的行程清零，执行S5-7 ；S5-7、判断阀芯是否在最大行程内且P26 口是否等于0，若是，则执行S5-8;否则执行 S5-9 ；
S5-8、控制步进电机反转且使阀芯的行程累加，然后返回执行S5-7 ； S5-9、判断阀芯是否在最大行程内，若不是，执行S5-10 ；否则执行S5-11 ； S5-10、启动报警，执行S5-16 ； S5-11、将阀芯的行程清零，执行S5-12 ；
S5-12、判断阀芯是否在最大行程内且P26 口是否不等于0，若是，执行S5-13，否则，执行 S5-14 ；
S5-13、控制步进电机正转且使阀芯的行程累加，然后返回执行S5-12 ； S5-14、判断阀芯是否在最大行程内，若不是，则执行S5-15 ；否则，执行S5-16 ； S5-15、启动报警，执行S5-16 ；
55-16、结束程序。所述的故障报警程序模块的程序流程是
56-1、使PlO口输出为0 ； S6-2、使Pll 口输出为0 ；
56-3、结束程序。所述的阀芯复位程序模块的程序流程是
57-1、判断复位标志位是否为1，若是，则控制步进电机反转使阀芯后退7mm，然后执行 S7-6 ；否则，执行S7-2 ；
S7-2、判断复位标志位是否为2，若是，则控制步进电机正转使阀芯前进7mm，然后执行 S7-6 ；否则，执行S7-3 ；
S7-3、判断复位标志位是否为3，若是，则控制步进电机正转使阀芯前进5mm，然后执行 S7-6 ；否则，执行S7-4 ；
S7-4、判断复位标志位是否为4，若是，则控制步进电机正转使阀芯前进4mm，然后执行 S7-6 ；否则，执行S7-5 ；
S7-5、判断复位标志位是否为5，若是，则控制步进电机正转使阀芯前进3. 5mm，然后执行S7-6 ；否则，执行S7-6 ；
S7-6、调用误差调整模块，执行S7-7 ； S7-7、结束程序。由于采用上述技术方案，本发明的单片机[5]与步进电机驱动芯片[6]连接，步进电机驱动芯片W]与步进电机[7]的线圈连接，步进电机[7]的输出轴通过丝杆与液压阀 [8]的阀芯连接，将步进电机[7]的旋转运动转化为直线运动，通过控制步进电机的转动， 实现阀芯在阀体内做相对运动。因此，可以根据实际情况，选择相应的功能按键，对倾动装置进行精确的定位。当倾动装置回复到初始位置时，误差调整模块会根据设置的定位开关状态，对倾动装置进行精确调整。当阀芯移出安全行程之外，控制器会通过声光系统发出故障警报。整个控制系统不仅控制精准，操作快捷方便，而且有闭环反馈功能，能够及时进行误差调整和系统复位。因此，本发明具有精确、方便和快捷的特点。
图1是本发明的一种结构示意图2是本发明的主程序模块的程序流程框图； 图3是本发明的脉冲产生程序模块的程序流程框图； 图4是本发明的按键功能程序模块的程序流程框图； 图5是本发明的阀芯移动程序模块的程序流程框图； 图6是本发明的误差调整程序模块的程序流程框图； 图7是本发明的故障报警程序模块的程序流程框图； 图8是本发明的阀芯移动程序模块的程序流程框图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
实施例一种用于工程车的倾动装置控制器。复位电路1的输出端与单片机5的RST引脚连接，时钟电路2的12M晶振的两个端口与单片机5的XTAL2、XTAL1引脚对应连接，光报警电路3的输出端与单片机5的Pll端口连接，声音报警电路4的输出端与单片机5的PlO端口连接，按键9的6条线与单片机5的Ρ2(ΓΡ25端口对应连接，定位开关10的输出端与单片机5的P^端口连接；单片机5的Ρ0(ΓΡ06端口与步进电机驱动芯片6的CK1、CK^ CW、 ENABLE、Ml、Μ2、REFIN端口对应连接，步进电机驱动芯片6的端口 ΦΑ、Φ — ΦΒ、Φ B与步进电机7的线圈Α+、Α-、Β+、Β-对应连接，步进电机7的输出轴通过丝杆与液压阀8的阀芯连接。主程序模块、脉冲产生程序模块、按键功能程序模块、阀芯移动程序模块、误差调整程序模块、故障报警程序模块和阀芯复位程序模块写入单片机5的内部存储器。所述的主程序模块的程序流程是
S1-1、步进电机驱动芯片初始化，设置细分方式； S1-2、设定死循环，实时检测按键状态； S1-3、调用误差调整模块，将倾动装置定位在初始位置； S1-4、调用按键功能模块，分别进行各个功能模块操作；
51-5、结束程序。所述的脉冲产生程序模块的程序流程是
52-UP01口输出高电平； S2-2、延时；
S2-3、P01 口输出低电平； S2-4、延时；
52-5、结束程序。所述的按键功能程序模块的程序流程是
53-1、扫描P2口的值；S3-2、判断是否为0X3E，若是，则调用阀芯移动模块，传递前进7mm的参数；否则，执行 S3-3 ；
S3-3、判断是否为0X3D，若是，则调用阀芯复位模块；否则，执行S3-4 ； S3-4、判断是否为0X3B，若是，则调用阀芯移动模块，传递后退7mm的参数；否则，执行 S3-5 ；
S3-5、判断是否为0X37，若是，则调用阀芯移动模块，传递后退5mm的参数；否则，则执行 S3-6 ；
S3-6、判断是否为0X2F，若是，则调用阀芯移动模块，传递后退4mm的参数；否则，则执行 S3-7 ；
S3-7、判断是否为0X1F，若是，则调用阀芯移动模块，传递后退3. 5mm的参数；否则，执行 S3-8 ；
53-8、结束程序。所述的阀芯移动程序模块的程序流程是
54-1、判断标志位a是否为1，若是，则执行S4-2；否则，执行S4-3 ； S4-2、控制步进电机转动，使阀芯移动到前进7mm的位置，然后执行S4-11 ； S4-3、判断标志位a是否为2，若是，则执行S4-4 ；否则，执行S4-5 ； S4-4、控制步进电机转动，使阀芯移动到后退7mm的位置，然后执行S4-11 ； S4-5、判断标志位a是否为3，若是，则执行S4-6 ；否则，执行S4-7 ； S4-6、控制步进电机转动，使阀芯移动到后退5mm的位置，然后执行S4-11 ； S4-7、判断标志位a是否为4，若是，则执行S4-8 ；否则，执行S4-9 ； S4-8、控制步进电机转动，使阀芯移动到后退4mm的位置，然后执行S4-11 ； S4-9、判断标志位a是否为5，若是，则执行S4-10 ；否则，执行S4-11 ； S4-10、控制步进电机转动，使阀芯移动到后退3. 5mm的位置，然后执行S4-11 ；
54-11、结束程序。所述的误差调整程序模块的程序流程是
55-1、判断P26口是否不等于0，若是，则执行S5-2 ；否则执行S5-6 ；
S5-2、判断阀芯是否在最大行程内并且P26 口是否不等于0，若是，则执行S5-3 ；否则执行 S5-4 ；
S5-3、控制步进电机正转且使阀芯的行程累加，然后返回执行S5-2 ； S5-4、判断阀芯是否在最大行程内，若是，则执行S5-16，否则，执行S5-5 ； S5-5、启动报警，执行S5-16 ； S5-6、将阀芯的行程清零，执行S5-7 ；
S5-7、判断阀芯是否在最大行程内且P26 口是否等于0，若是，则执行S5-8 ；否则执行 S5-9 ；
S5-8、控制步进电机反转且使阀芯的行程累加，然后返回执行S5-7 ； S5-9、判断阀芯是否在最大行程内，若不是，执行S5-10 ；否则执行S5-11 ； S5-10、启动报警，执行S5-16 ； S5-11、将阀芯的行程清零，执行S5-12 ；
S5-12、判断阀芯是否在最大行程内且P26 口是否不等于0，若是，执行S5-13，否则，执行 S5-14 ；
S5-13、控制步进电机正转且使阀芯的行程累加，然后返回执行S5-12 ； S5-14、判断阀芯是否在最大行程内，若不是，则执行S5-15 ；否则，执行S5-16 ； S5-15、启动报警，执行S5-16 ；
55-16、结束程序。所述的故障报警程序模块的程序流程是
56-1、使PlO口输出为0 ； S6-2、使Pll 口输出为0 ；
56-3、结束程序。所述的阀芯复位程序模块的程序流程是
57-1、判断复位标志位是否为1，若是，则控制步进电机反转使阀芯后退7mm，然后执行S7-6 ；否则，执行S7-2 ；
S7-2、判断复位标志位是否为2，若是，则控制步进电机正转使阀芯前进7mm，然后执行 S7-6 ；否则，执行S7-3 ；
S7-3、判断复位标志位是否为3，若是，则控制步进电机正转使阀芯前进5mm，然后执行 S7-6;否则，执行S7-4;
S7-4、判断复位标志位是否为4，若是，则控制步进电机正转使阀芯前进4mm，然后执行 S7-6 ；否则，执行S7-5 ；
S7-5、判断复位标志位是否为5，若是，则控制步进电机正转使阀芯前进3. 5mm，然后执行S7-6 ；否则，执行S7-6 ；
S7-6、调用误差调整模块，执行S7-7 ； S7-7、结束程序。本具体实施方式
的单片机[5]与步进电机驱动芯片[6]连接，步进电机驱动芯片 [6]与步进电机[7]的线圈连接，步进电机[7]的输出轴通过丝杆与液压阀[8]的阀芯连接，将步进电机[7]的旋转运动转化为直线运动，通过控制步进电机的转动，实现阀芯在阀体内做相对运动。因此，可以根据实际情况，选择相应的功能按键，对倾动装置进行精确的定位。当倾动装置回复到初始位置时，误差调整模块会根据设置的定位开关状态，对倾动装置进行精确调整。当阀芯移出安全行程之外，控制器会通过声光系统发出故障警报。整个控制系统不仅控制精准，操作快捷方便，而且有闭环反馈功能，能够及时进行误差调整和系统复位。因此，本具体实施方式
具有精确、方便和快捷的特点。
10
权利要求
1.一种用于工程车的倾动装置控制器，其特征在于复位电路[1]的输出端与单片机 [5]的RST引脚连接，时钟电路[2]的12M晶振的两个端口与单片机[5]的XTAL2、XTAL1引脚对应连接，光报警电路[3]的输出端与单片机[5]的Pll端口连接，声音报警电路[4]的输出端与单片机[5]的PlO端口连接，按键[9]的6条线与单片机[5]的端口 Ρ2(ΓΡ25对应连接，定位开关[10]的输出端与单片机[5]的Μ6端口连接；单片机[5]的Ρ0(ΓΡ06端口与步进电机驱动芯片W]的CK1、CK2、CW、ENABLE、Ml、M2、REFIN端口对应连接，步进电机驱动芯片[6]的ΦΑ、Φi、ΦΒ、 Φ B端口与步进电机[7]的线圈Α+、Α-、Β+、Β-对应连接，步进电机[7]的输出轴通过丝杆与液压阀[8]的阀芯连接；主程序模块、脉冲产生程序模块、按键功能程序模块、阀芯移动程序模块、误差调整程序模块、故障报警程序模块和阀芯复位程序模块写入单片机[5]的内部存储器。
2.根据权利要求1所述的用于工程车的倾动装置控制器，其特征在于所述的主程序模块的程序流程是S1-1、步进电机驱动芯片初始化，设置细分方式；S1-2、设定死循环，实时检测按键状态；S1-3、调用误差调整模块，将倾动装置定位在初始位置；S1-4、调用按键功能模块，分别进行各个功能模块操作；51-5、结束程序。
3.根据权利要求1所述的用于工程车的倾动装置控制器，其特征在于所述的脉冲产生程序模块的程序流程是52-UP01口输出高电平；S2-2、延时；S2-3、P01 口输出低电平；S2-4、延时；52-5、结束程序。
4.根据权利要求1所述的用于工程车的倾动装置控制器，其特征在于所述的按键功能程序模块的程序流程是53-1、扫描P2口的值；S3-2、判断是否为0X3E，若是，则调用阀芯移动模块，传递前进7mm的参数；否则，执行 S3-3 ；S3-3、判断是否为0X3D，若是，则调用阀芯复位模块；否则，执行S3-4 ；S3-4、判断是否为0X3B，若是，则调用阀芯移动模块，传递后退7mm的参数；否则，执行 S3-5 ；S3-5、判断是否为0X37，若是，则调用阀芯移动模块，传递后退5mm的参数；否则，则执行 S3-6 ；S3-6、判断是否为0X2F，若是，则调用阀芯移动模块，传递后退4mm的参数；否则，则执行 S3-7 ；S3-7、判断是否为0X1F，若是，则调用阀芯移动模块，传递后退3. 5mm的参数；否则，执行 S3-8 ；53-8、结束程序。
5.根据权利要求1所述的用于工程车的倾动装置控制器，其特征在于所述的阀芯移动程序模块的程序流程是54-1、判断标志位a是否为1，若是，则执行S4-2；否则，执行S4-3 ； S4-2、控制步进电机转动，使阀芯移动到前进7mm的位置，然后执行S4-11 ； S4-3、判断标志位a是否为2，若是，则执行S4-4 ；否则，执行S4-5 ； S4-4、控制步进电机转动，使阀芯移动到后退7mm的位置，然后执行S4-11 ； S4-5、判断标志位a是否为3，若是，则执行S4-6 ；否则，执行S4-7 ； S4-6、控制步进电机转动，使阀芯移动到后退5mm的位置，然后执行S4-11 ； S4-7、判断标志位a是否为4，若是，则执行S4-8 ；否则，执行S4-9 ； S4-8、控制步进电机转动，使阀芯移动到后退4mm的位置，然后执行S4-11 ； S4-9、判断标志位a是否为5，若是，则执行S4-10 ；否则，执行S4-11 ； S4-10、控制步进电机转动，使阀芯移动到后退3. 5mm的位置，然后执行S4-11 ；54-11、结束程序。
6.根据权利要求1所述的用于工程车的倾动装置控制器，其特征在于所述的误差调整程序模块的程序流程是55-1、判断P26口是否不等于0，若是，则执行S5-2 ；否则执行S5-6 ；S5-2、判断阀芯是否在最大行程内并且P26 口是否不等于0，若是，则执行S5-3 ；否则执行 S5-4 ；S5-3、控制步进电机正转且使阀芯的行程累加，然后返回执行S5-2 ； S5-4、判断阀芯是否在最大行程内，若是，则执行S5-16，否则，执行S5-5 ； S5-5、启动报警，执行S5-16 ； S5-6、将阀芯的行程清零，执行S5-7 ；S5-7、判断阀芯是否在最大行程内且P26 口是否等于0，若是，则执行S5-8 ；否则执行 S5-9 ；S5-8、控制步进电机反转且使阀芯的行程累加，然后返回执行S5-7 ； S5-9、判断阀芯是否在最大行程内，若不是，执行S5-10 ；否则执行S5-11 ； S5-10、启动报警，执行S5-16 ； S5-11、将阀芯的行程清零，执行S5-12 ；S5-12、判断阀芯是否在最大行程内且P26 口是否不等于0，若是，执行S5-13，否则，执行 S5-14 ；S5-13、控制步进电机正转且使阀芯的行程累加，然后返回执行S5-12 ； S5-14、判断阀芯是否在最大行程内，若不是，则执行S5-15 ；否则，执行S5-16 ； S5-15、启动报警，执行S5-16 ；55-16、结束程序。
7.根据权利要求1所述的用于工程车的倾动装置控制器，其特征在于所述的故障报警程序模块的程序流程是56-1、使PlO口输出为0 ；S6-2、使Pll 口输出为0 ；56-3、结束程序。
8.根据权利要求1所述的用于工程车的倾动装置控制器，其特征在于所述的阀芯复位程序模块的程序流程是57-1、判断复位标志位是否为1，若是，则控制步进电机反转使阀芯后退7mm，然后执行 S7-6 ；否则，执行S7-2 ；S7-2、判断复位标志位是否为2，若是，则控制步进电机正转使阀芯前进7mm，然后执行 S7-6 ；否则，执行S7-3 ；S7-3、判断复位标志位是否为3，若是，则控制步进电机正转使阀芯前进5mm，然后执行 S7-6 ；否则，执行S7-4 ；S7-4、判断复位标志位是否为4，若是，则控制步进电机正转使阀芯前进4mm，然后执行 S7-6 ；否则，执行S7-5 ；S7-5、判断复位标志位是否为5，若是，则控制步进电机正转使阀芯前进3. 5mm，然后执行S7-6 ；否则，执行S7-6 ；S7-6、调用误差调整模块，执行S7-7 ； S7-7、结束程序。
全文摘要
本发明涉及一种用于工程车的倾动装置控制器，其技术方案是复位电路[1]、光报警电路[3]、声音报警电路[4]和定位开关[10]的输出端与单片机[5]的RST引脚、P11端口、P10端口和P26端口对应连接，时钟电路[2]的12M晶振的两个端口与单片机[5]的XTAL2、XTAL1引脚对应连接，按键[9]的6条线与单片机[5]的端口P20~P25对应连接；单片机[5]的端口P00~P06与步进电机驱动芯片[6]的端口CK1、CK2、CW、ENABLE、M1、M2、REFIN对应连接，步进电机驱动芯片[6]的端口ΦA、Ф、ΦB、Φ与步进电机[7]的线圈A+、A-、B+、B-对应连接，步进电机[7]的输出轴通过丝杆与液压阀[8]的阀芯连接。本发明具有精确、方便和快捷的特点。
文档编号G05B19/042GK102426433SQ20111032664
公开日2012年4月25日 申请日期2011年10月25日 优先权日2011年10月25日
发明者兰建武, 周凤星, 梅志坚, 郭航宇 申请人:武汉科技大学