專利名稱：礦用本安型操作顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明礦用本安型操作顯示器主要適用于煤礦井下和其它具有爆炸性氣體(甲烷混合物、煤塵)場(chǎng)所，防爆型式為本質(zhì)安全型。它作為礦用防爆蓄電池?zé)o軌膠輪車(chē)重要配套件，具有對(duì)整車(chē)信息進(jìn)行顯示及控制的功能。該礦用本安型操作顯示器包括顯示儀表和操作面板，儀表用來(lái)實(shí)時(shí)顯示 整車(chē)電壓、電流、轉(zhuǎn)速、時(shí)間、故障及蓄電池容量等參數(shù)，操作面板用來(lái)設(shè)置檔位、信息查詢、控制前后車(chē)燈及喇叭開(kāi)閉等功能。
背景技術(shù)：
目前，公知煤礦井下作業(yè)的防爆蓄電池電機(jī)車(chē)上用的操作顯示器采用的是隔爆型式防爆的，它需要設(shè)計(jì)一外殼，為了達(dá)到防爆要求，該外殼必須用很厚的鋼板或銅板等材料，且殼身與殼蓋間要加一很寬的法蘭結(jié)合面，按鍵也必須做成隔爆結(jié)構(gòu)，并且防爆標(biāo)準(zhǔn)對(duì)結(jié)合面的間隙和粗糙度都有著嚴(yán)格的要求，這將帶來(lái)的負(fù)面影響是1、隔爆型按鍵精度難控制，有時(shí)造成電氣上接觸不良2、鋼板厚度的增加必然加重整個(gè)車(chē)的重量，最終影響續(xù)航里程。3、對(duì)外殼加工工藝提出更高的要求，成本將成倍的上升。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服隔爆型操作顯示器的缺陷，本發(fā)明礦用本安型操作顯示器根據(jù)國(guó)家防爆標(biāo)準(zhǔn)GB3836. 4設(shè)計(jì)成本質(zhì)安全型防爆，是通過(guò)在電路上抑制火花的一種防爆技術(shù)。按鍵由隔爆型金屬按鈕改成薄膜開(kāi)關(guān)，不僅省去了笨重的外殼與隔爆金屬按鈕，降低材料與加工成本，更重要的是能減輕整車(chē)的重量，提高蓄電池電機(jī)車(chē)的續(xù)航里程以及提高操作控制的
可靠性。


圖I是本發(fā)明礦用本安型操作顯示器的外形 圖2是發(fā)明礦用本安型操作顯示器的結(jié)構(gòu) 圖3是發(fā)明礦用本安型操作顯示器的電源電路 圖4是發(fā)明礦用本安型操作顯示器的主板電路圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明礦用本安型操作顯示器根據(jù)國(guó)家防爆標(biāo)準(zhǔn)GB3836. 4設(shè)計(jì)成本質(zhì)安全型，通過(guò)在電路上選取工作電壓低及超低功耗的元器件，在不影響基本性能的前提下減小電路上的儲(chǔ)能元件，盡量不用繼電器以及其他易產(chǎn)生火花的開(kāi)關(guān)等器件。在結(jié)構(gòu)上不使用煤礦禁止用的輕金屬，如鋁，設(shè)計(jì)成全不銹鋼外殼I，并且內(nèi)部主板2和電源電路板3用環(huán)氧樹(shù)脂膠封。使操作顯示器在正常工作以及出故障情況下仍然不產(chǎn)生火花或產(chǎn)生的火花不足以引爆外部爆炸性氣體環(huán)境。電源部分,該操作顯示器由經(jīng)過(guò)防爆認(rèn)證的車(chē)載本安電源12V供電，12V輸入連接兩個(gè)串聯(lián)二極管Dl、D2，用來(lái)反正電容反向放電打火，D2負(fù)極連接三端穩(wěn)壓器Ul (LM7808)，Ul第3腳輸出連接一保險(xiǎn)絲Fl和兩個(gè)并聯(lián)穩(wěn)壓管D3、D4，D4負(fù)極連接LDO電源IC U2 ( SPX29300-5. 0V)，U2輸出連接一保險(xiǎn)絲F2和兩個(gè)并聯(lián)穩(wěn)壓管D5、D6，D6負(fù)極輸出5V電壓供給主板電路。操作與顯示部分，該操作顯示器主要由主板電路完成控制與顯示的功能，主板電路主要由 MCU (STM32F103Z6T7)、LCD 控制 IC (TW8816)、按鍵開(kāi)關(guān)掃描 IC(ZLC7290)、外部CAN通訊接口 IC (TJA1040)以及相應(yīng)電源IC組成，外部信息通過(guò)CAN總線傳給CAN通訊接口 IC (TJA1040)，該接口 IC把CAN信號(hào)轉(zhuǎn)成TTL電平后輸給主MCU，主MCU對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行處理后傳給IXD控制IC (TW8816)，TW8816再對(duì)信息處理后控制顯示屏顯示相應(yīng)的圖像與文字信息。當(dāng)有按鍵按下時(shí)，如前進(jìn)擋按下，按鍵掃描IC(ZLC7290)立即捕捉到該按鍵按下，然后把按鍵值發(fā)給主MCU(STM32F103Z6T7)，主MCU根據(jù)按鍵值作出相應(yīng)的判斷與處理，然后把信息傳給CAN接口 IC (TJA1040)，CAN接口 IC (TJA1040)輸出標(biāo)準(zhǔn)的CAN信號(hào)對(duì)車(chē)上其他相應(yīng)的電器(如變頻器)進(jìn)行控制。另外，該操作顯示器還可外接本安型攝像頭，攝像頭輸出的視頻信號(hào)連接到IXD 控制IC (TW8816)，當(dāng)?shù)管?chē)時(shí)視頻圖像將顯示在顯示屏上，充當(dāng)后視鏡用。 整個(gè)電路采用都是低功耗元器件，工作電壓電流低，電路板上儲(chǔ)能元件極小，再加上整個(gè)電路板膠封，使得整個(gè)電路符合本質(zhì)安全防爆要求，可順利的通過(guò)本安防爆認(rèn)證試驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.一種礦用本安型操作顯示器，符合本質(zhì)安全型防爆標(biāo)準(zhǔn)GB3836. 4-2000，其特征是通過(guò)采用不銹鋼外殼、選用低電壓及低功耗元器件、雙重ニ極管隔離、雙重穩(wěn)壓管限壓保護(hù)、減小電路儲(chǔ)能元件、電路板膠封等技術(shù)防止火花的產(chǎn)生。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用本安型操作顯示器，其特征是電源輸入后連接兩個(gè)ニ極管，然后接有ー個(gè)三端穩(wěn)壓IC LM7808，穩(wěn)壓輸出后串有一保險(xiǎn)絲和并聯(lián)兩個(gè)穩(wěn)壓管，然后連接ー LDO電源IC SPX29300-5. 0V，輸出后又連接一保險(xiǎn)絲和并聯(lián)兩個(gè)ニ極管后輸出給負(fù)載供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的礦用本安型操作顯示器，其特征是外部輸入信息通過(guò)CAN總線傳到CAN接ロ IC TJA1040,該IC把CAN信號(hào)轉(zhuǎn)成TTL電平后輸給主MCU，主MCU對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行處理后傳給IXD控制IC (TW8816)，TW8816再對(duì)信息處理后控制顯示屏顯示相應(yīng)的圖像與文字信息，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，如前進(jìn)擋按鍵按下，按鍵掃描IC(ZLC7290)立即捕捉到該按鍵按下，然后把按鍵值發(fā)給主MCU (STM32F103Z6T7)，主MCU根據(jù)按鍵值作出相應(yīng)的判斷與處理，然后把信息傳給CAN接ロ IC(TJA1040)，CAN接ロ IC(TJA1040)輸出標(biāo)準(zhǔn) 的CAN信號(hào)通過(guò)CAN總線對(duì)車(chē)上其他相應(yīng)的電器(如變頻器)進(jìn)行控制。
全文摘要
一種礦用車(chē)輛用本質(zhì)安全型操作顯示器，該操作顯示器根據(jù)國(guó)家防爆標(biāo)準(zhǔn)GB3836.4設(shè)計(jì)成本質(zhì)安全型防爆，通過(guò)限制電源輸入能量和合理地主控電路設(shè)計(jì)，從電路上抑制火花的一種防爆技術(shù)。按鍵由隔爆型金屬按鈕改成薄膜開(kāi)關(guān)，不僅省去了笨重的外殼與隔爆金屬按鈕，降低材料與加工成本，更重要的是能減輕整車(chē)的重量，提高蓄電池電機(jī)車(chē)的續(xù)航里程以及提高操作控制的可靠性。
文檔編號(hào)G09G3/20GK102848923SQ201210379018
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:深圳市德塔電動(dòng)汽車(chē)科技有限公司