基于CAN总线的农机具身份识别装置的制作方法

本发明涉及到一种检测装置，尤其涉及到一种基于CAN总线的农机具身份识别装置。

背景技术：

目前，农机具（如深松机、整地机、播种机、中耕机、喷药机、平地机等）上没有农机具身份识别装置，拖拉机悬挂或牵引的农机具在作业时，拖拉机CAN总线数据中没有农机具相关身份信息，农机管理人员使用车载计算机或CAN数据记录器读取CAN总线数据后，并不知道是哪种农机具的工作信息，尤其在春播秋收等农忙季节，由于参与作业的农机具型号种类众多，因此需要对生产厂家、作业类型、作业幅宽的某种农机具进行作业数据分析时，需要知道作业类型、作业幅宽等数据，因为作业类型不同，作业费也不一样。而目前采集到CAN总线数据中没有作业类型及作业幅宽数据信息，因此这些信息需要进行人工核查，大量的农机作业数据进行人工排查分析，降低工作效率。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述问题，提供了一种基于CAN总线的农机具身份识别装置。

本发明的基于CAN总线的农机具身份识别装置，是由安装于农机具机身上的壳体和安装于壳体内的电源模块、微处理器、CAN总线控制器、RS-232接口电路芯片、光电耦合器、CAN总线收发器构成，微处理器分别与CAN总线控制器和RS-232接口电路芯片电路联接，CAN总线控制器通过光电耦合器与CAN总线收发器电路联接；电源模块分别与微处理器、CAN总线控制器、RS-232接口电路芯片、光电耦合器和CAN总线收发器电路联接；壳体外设有电源插座和RS-232插座，电源插座与电源模块的输入端联接，RS-232插座通过RS-232接口电路芯片与微处理器联接。

作为本发明的进一步改进，微处理器的型号为STC89C52；CAN总线控制器的型号为SJA1000；RS-232接口电路芯片的型号为MAX232；光电耦合器包括光耦Ⅰ和光耦Ⅱ、其型号均为6N137；CAN总线收发器的型号为PCA82C250；电源模块包括LM7805芯片，LM7805芯片的引脚1与电源插座联接、引脚2接地、引脚3为电源模块输出端。

作为本发明的进一步改进，微处理器的引脚9与上电复位电路联接、引脚18和引脚19均与晶振电路Ⅰ联接、引脚20接地、引脚31和引脚40分别与电源模块输出端联接；微处理器的引脚13、引脚16、引脚17、引脚21、引脚24、引脚30、引脚32、引脚33、用脚34、引脚35、引脚36、引脚37、引脚38和引脚39分别与CAN总线控制器的引脚16、引脚6、引脚5、引脚4、引脚17、引脚3、引脚2、引脚1、引脚28、引脚27、引脚26、引脚25、引脚24和引脚23一一对应联接。

作为本发明的进一步改进，CAN总线控制器引脚8、引脚15、引脚21分别接地、引脚9和引脚10均与晶振电路Ⅱ联接、引脚11、引脚12、引脚18、引脚22分别与电源模块输出端联接、引脚13分别与通信指示电路和光电耦合器的光耦Ⅰ联接、引脚16通过电阻R18与电源模块输出端联接、引脚19分别与通信指示电路和光电耦合器的光耦Ⅱ联接、引脚20通过电阻R17与电源模块输出端联接并通过电阻R16接地。

作为本发明的进一步改进，光电耦合器中光耦Ⅰ的引脚2、引脚8、引脚7分别与电源模块输出端联接，引脚3通过电阻R23与CAN总线控制器的引脚13联接，引脚5接地，引脚6与CAN总线收发器的引脚1联接、且引脚6分别通过电阻R24与电源模块输出端联接、通过电容C20接地；光耦Ⅱ的引脚2、引脚8、引脚7分别与电源模块输出端联接，引脚3通过电阻R25与CAN总线收发器的引脚4联接，引脚5接地，引脚6与CAN总线控制器的引脚19联接、且引脚6分别通过电阻R26与电源模块输出端联接、通过电容C21接地。

作为本发明的进一步改进，CAN总线收发器的引脚2接地、引脚3与电源模块输出端联接、引脚6和引脚7通过电缆与拖拉机CAN总线网络联接、引脚8通过电阻R19接地，在引脚6和引脚7之间接有终端电阻R20。

作为本发明的进一步改进，RS-232接口电路芯片的引脚11与微处理器的引脚11联接、引脚12与微处理器的引脚10联接、引脚13与RS-232插座的针脚3联接、引脚14与RS-232插座的针脚2联接、引脚15接地。

作为本发明的进一步改进，微处理器电路联接有看门狗芯片。

作为本发明的进一步改进，看门狗芯片的型号为MAX813L，该看门狗芯片引脚1与引脚8联接、引脚2和引脚4分别与电源模块输出端联接、引脚3接地、引脚6与微处理器的引脚8联接、引脚7与微处理器的引脚9联接。

本发明的基于CAN总线的农机具身份识别装置，通过ISO11783协议的CAN总线与拖拉机尾部的国际通用ISO BUS接口相连，将拖拉机悬挂或牵引的农机具电子身份信息通过CAN总线网络送入拖拉机驾驶室内部，拖拉机驾驶室内的车载计算机或CAN数据记录器与拖拉机CAN总线相联，车载计算机或CAN数据记录器读取CAN总线数据后，即可获得农机具相关的身份信息，识别其农机具种类、生产厂家、机具型号、作业幅宽、生产序列号等数据信息，从而实现对农机具的身份及作业情况进行有效的记录分析与高效地管理。

附图说明

图1为本发明的基于CAN总线的农机具身份识别装置的电路结构框图；

图2为本发明的基于CAN总线的农机具身份识别装置的微处理器、CAN总线控制器、光电耦合器和CAN总线收发器的电路联接示意图；

图3为本发明的基于CAN总线的农机具身份识别装置的RS-232接口电路芯片与RS-232插座的电路联接示意图；

图4为本发明的基于CAN总线的农机具身份识别装置的电源模块的电路示意图；

图5为本发明的基于CAN总线的农机具身份识别装置的外部结构图；

图6为本发明的基于CAN总线的农机具身份识别装置的安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的基于CAN总线的农机具身份识别装置，作进一步说明：

本发明的基于CAN总线的农机具身份识别装置，如图6所示，安装于农机具机身上，是由安装于农机具机身上的壳体1和安装于壳体1内的电源模块2、微处理器3、CAN总线控制器4、RS-232接口电路芯片5、光电耦合器6、CAN总线收发器7构成的，在壳体1外设有电源插座8和RS-232插座9，电源插座8与电源模块2的输入端联接，RS-232插座9通过RS-232接口电路芯片5与微处理器3联接。

如图1所示，微处理器3分别与CAN总线控制器4和RS-232接口电路芯片5电路联接，CAN总线控制器4通过光电耦合器6与CAN总线收发器7电路联接，电源模块2分别与微处理器3、CAN总线控制器4、RS-232接口电路芯片5、光电耦合器6和CAN总线收发器7电路联接。

如图4所示，电源模块2包括LM7805芯片，LM7805芯片的引脚1与电源插座8联接、引脚2接地、引脚3为电源模块2输出端，电源插座8通过导线与拖拉机等农机的+12V电源联接，而电源模块2输出端输出的电源为+5V。

如图2所示，上述的微处理器3的型号为STC89C52，STC89C52的引脚9（RST）与上电复位电路联接，该上电复位电路包括电阻R12（10KΩ）和电容C4（47×10⁴pF）；引脚18（XTAL2）和引脚19（XTAL1）均与晶振电路Ⅰ联接，引脚20（VSS）接地，引脚31（EA）和引脚40（VCC）分别与电源模块2输出端的+5V电源联接，并且引脚40通过滤波电容C1（10×10⁴pF）接地；微处理器3的引脚13（INT1）、引脚16（WR）、引脚17（RD）、引脚21（P2.0）、引脚24（P2.3）、引脚30（ALE）、引脚32（P0.7）、引脚33（P0.6）、用脚34（P0.5）、引脚35（P0.4）、引脚36（P0.3）、引脚37（P0.2）、引脚38（P0.1）和引脚39（P0.0）分别与CAN总线控制器4的引脚16（INT）、引脚6（WR）、引脚5（RD/E）、引脚4（CS）、引脚17（RST）、引脚3（ALE/AS）、引脚2（AD7）、引脚1（AD6）、引脚28（AD5）、引脚27（AD4）、引脚26（AD3）、引脚25（AD2）、引脚24（AD1）和引脚23（AD0）一一对应联接；并且如图2所示，该微处理器3还电路联接有看门狗芯片11，看门狗芯片11的型号为MAX813L，该看门狗芯片11引脚1（MR）与引脚8（WDO）联接、引脚2（VCC）和引脚4（FPI）分别与电源模块2输出端+5V电源联接、引脚3（VSS）接地、引脚6（WDI）与微处理器3的引脚8（P1.7）联接、引脚7（RESET）与微处理器3的引脚9（RST）联接、引脚5（FPO）悬空。

如图2所示，CAN总线控制器4的型号为SJA1000；SJA1000总线控制器的引脚8（VSS1）、引脚15（VSS3）、引脚21（VSS2）分别接地、引脚9（XTAL1）和引脚10（XTAL2）均与晶振电路Ⅱ联接、引脚11（MODE）、引脚12（VDD3）、引脚18（VDD2）、引脚22（VDD1）分别与电源模块2输出端联接、引脚13（TX0）分别与通信指示电路10和光电耦合器6的光耦Ⅰ联接、引脚16（INT）通过电阻R18（4.7KΩ）与电源模块2输出端联接、引脚19（RX0）分别与通信指示电路10和光电耦合器6的光耦Ⅱ联接、引脚20（RX1）通过电阻R17（2KΩ）与电源模块2输出端联接并通过电阻R16（4.7KΩ）接地，该电路中VDD1与VSS2引脚之间联接有电容C8（47×10⁴pF）。

如图1所示，光电耦合器6包括光耦Ⅰ和光耦Ⅱ、其型号均为6N137，其中光耦Ⅰ的引脚2（IN+）、引脚8（VDD）、引脚7（VE）分别与电源模块2输出端+5V电源联接，引脚3（IN-）通过电阻R23（390Ω）与CAN总线控制器4的引脚13（TX0）联接，引脚5（GND）接地，引脚6（V0）与CAN总线收发器7的引脚1（TXD）联接、且引脚6（V0）分别通过电阻R24（390Ω）与电源模块2输出端+5V电源联接、通过电容C20（15pF）接地；光耦Ⅱ的引脚2（IN+）、引脚8（VDD）、引脚7（VE）分别与电源模块2输出端+5V电源联接，引脚3（IN-）通过电阻R25（390Ω）与CAN总线收发器7的引脚4（RXD）联接，引脚5（GND）接地，引脚6（V0）与CAN总线控制器4的引脚19（RX0）联接、且引脚6分别通过电阻R26（390Ω）与电源模块2输出端+5V电源联接、通过电容C21（15pF）接地。

如图1所示，CAN总线收发器7的型号为PCA82C250，CAN总线收发器7的引脚2（）接地、引脚3（VDD）与电源模块2输出端+5V电源联接、引脚6（CANL）和引脚7（CANH）通过电缆与拖拉机的CAN总线网络联接、引脚8（RS）通过电阻R19（47KΩ）接地，在引脚6（CANL）和引脚7（CANH）之间接有终端电阻R20（120Ω）。

如图3所示，RS-232接口电路芯片5的型号为MAX232，RS-232接口电路芯片5的引脚11（T1_IN）与微处理器3的引脚11（TXD）联接、引脚12（R1_OUT）与微处理器3的引脚10（RXD）联接、引脚13（R1_IN）与RS-232插座9的针脚3联接、引脚14（T1_OUT）与RS-232插座9的针脚2联接、引脚15（GND）接地，其余引脚全部采用常规接法。

其中晶振电路Ⅰ和晶振电路Ⅱ相同，均包括晶振Y2（16MHz）、C6（30pF）、C7（30pF）和电阻R15（10MΩ）。

通信指示电路10包括两条电路，其中R13（1KΩ）与LED9的正极串联，R13的另一端接电源模块2输出端+5V电源，LED9的负极接CAN总线收发器7的RX0引脚；R14（1KΩ）与LED10的正极串联，R14的另一端接电源模块2输出端+5V电源，LED10的负极接CAN总线收发器7的TX0引脚。

本发明的基于CAN总线的农机具身份识别装置，其具体使用方法如下：

电源模块2将拖拉机车载电源传送来的直流电源转换为稳定的低压直流电源向微处理器3、CAN总线控制器4、RS-232接口电路芯片5、光电耦合器6和CAN总线收发器7等供电，在微处理器3的内部预先存贮了一个不重复的电子ID号及农机具型号、农机具作业类型、作业幅宽、生产厂家等数据信息，当本装置通过电缆与拖拉机的CAN总线网络联接后，微处理器3通过CAN总线收发器7向外发出上述数据信息，然后被拖拉机车载计算机或CAN数据记录器采集记录及提取，识别农机具身份，用于作业数据处理与分析，可以统计作业类型和作业面积，便于计算拖拉机配套农机具作业费用，并且以确定农机具身份；本装置还可以通过RS-232接口电路芯片5，本装置能够下载监控程序，并能够对内部身份数据信息进行初始化设置和修改。