專利名稱：軟油囊現(xiàn)場(chǎng)指示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電器，特別是一種軟油囊現(xiàn)場(chǎng)指示裝置，可應(yīng)用于野外大型儲(chǔ)油設(shè)備，對(duì)其液位高度，液體溫度，進(jìn)、出口瞬時(shí)流量，進(jìn)、出口累計(jì)流量等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示并存儲(chǔ)。
背景技術(shù)：
早期液位測(cè)量大多采用機(jī)械原理，近年來(lái)隨著電子技術(shù)的應(yīng)用，逐步向機(jī)電一體化方向發(fā)展。目前我國(guó)的軟油囊液位測(cè)量技術(shù)還比較落后，測(cè)量方法存在較多的弊端，有的雖然安裝了自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)，但測(cè)量精度普遍不高，從國(guó)外進(jìn)口的高精度液位儀，價(jià)格又太高。因此，分析當(dāng)前國(guó)內(nèi)外液位測(cè)量技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，并在此基礎(chǔ)上研究出適合我國(guó)國(guó)情的液位測(cè)量技術(shù)就顯得非常重要。目前，美國(guó)Varec公司在綜合系統(tǒng)、通信、設(shè)備和應(yīng)用的基礎(chǔ)上，研發(fā)了一套野戰(zhàn)油料測(cè)量設(shè)備，但價(jià)格非常貴，且為英文界面使用不方便，設(shè)備的功能不能為國(guó)內(nèi)用戶量身定做，改型不方便。因此，研制一種性能達(dá)到具有國(guó)際先進(jìn)水平的軟油囊現(xiàn)場(chǎng)指示裝置無(wú)論對(duì)于軍用或是民用都具有重大意義。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種軟油囊現(xiàn)場(chǎng)指示裝置，可有效解決液位測(cè)量精度不高，價(jià)格昂貴的問(wèn)題。本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是，包括殼體及控制電路，控制電路裝在殼體內(nèi)的電路板上，并與殼體外的U盤(pán)讀取器相連，所述的控制電路包括單片機(jī)模塊，單片機(jī)模塊分別接虛擬顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、信號(hào)采集模塊，電源功能模塊接虛擬顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、信號(hào)采集模塊的供電端，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與U盤(pán)讀取器相連。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，新穎獨(dú)特，使用方便，液位測(cè)量精度高，成本低，應(yīng)用面廣，是軟油囊現(xiàn)場(chǎng)指示設(shè)備的創(chuàng)新。

圖1為本實(shí)用新型的電氣原理結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本實(shí)用新型的電源模塊部分電路原理圖。圖3為本實(shí)用新型的信號(hào)采集模塊部分電路原理圖。圖4為本實(shí)用新型的虛擬顯示電路模塊部分電路原理圖。圖5為本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊部分電路原理圖。圖6為本實(shí)用新型的單片機(jī)模塊部分電路原理圖。
具體實(shí)施方式
[0014]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明。由圖1-6所示，本實(shí)用新型包括殼體及控制電路，控制電路裝在殼體內(nèi)的電路板上，并與殼體外的U盤(pán)讀取器6相連，所述的控制電路包括單片機(jī)模塊2，單片機(jī)模塊2分別接虛擬顯示模塊1、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊3、信號(hào)采集模塊5，電源功能模塊4接虛擬顯示模塊1、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊3、信號(hào)采集模塊5的供電端，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊3與U盤(pán)讀取器6相連。所述的單片機(jī)模塊2即圖6中的單片機(jī)U3，單片機(jī)模塊用來(lái)接收傳感器發(fā)送過(guò)來(lái)的CAN信號(hào)，經(jīng)過(guò)計(jì)算后送虛擬顯示模塊顯示并送存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)；單片機(jī)選用帶有CAN模塊、USART模塊、主控同步串行模塊等應(yīng)用模塊的貼片集成電路，型號(hào)PIC18F4680QFP，其具體結(jié)構(gòu)由圖6給出，單片機(jī)U3的6腳接地，并經(jīng)電容C5接電源5V，30腳、31腳分別接晶振Yl的兩端，并經(jīng)電容C7、C8接地，28腳接三端濾波器UlO(型號(hào)103N)的I腳，三端濾波器的2腳接地，3腳為+5V輸出，18腳經(jīng)電阻R5與接地的電容C9以及接電源5V的電阻R6、二極管D3相連，構(gòu)成復(fù)位電路；單片機(jī)U3的10腳、11腳接收CAN總線收發(fā)器的數(shù)據(jù)，16腳、17腳、18腳接燒寫(xiě)程序插口 J5的2腳、4腳、5腳，燒寫(xiě)程序插口 J5的I腳、2腳間裝有電阻R4，l腳、44腳發(fā)送串行數(shù)據(jù)給虛擬顯示模塊顯示用，37腳、38腳、39腳、42腳與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊以I2C模式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，16腳、17腳、18腳為編程口，J5為燒寫(xiě)程序插口，電容C9、二極管D3、電阻R4、R5、R6組成復(fù)位電路，當(dāng)單片機(jī)工作出現(xiàn)異常時(shí)為其提供復(fù)位電路，保證單片機(jī)的可靠工作，31、32腳為時(shí)鐘輸入腳，與晶振Yl連接為單片機(jī)提供工作時(shí)鐘，電容C7、C8為晶振濾波電容，電容C5為單片機(jī)濾波電容，三端濾波器UlO為103N型三端濾波器，對(duì)單片機(jī)的電源進(jìn)行濾波。所述的虛擬顯示模塊I其結(jié)構(gòu)由圖4給出，包括液晶顯示屏和232信號(hào)調(diào)理電路，232信號(hào)調(diào)理電路包括貼片集成電路U5 (型號(hào)SP3232)，貼片集成電路U5的I腳、2腳間裝有電容C12，4腳、5腳間裝有電容C13，2腳經(jīng)電容ClO接電源5V，16腳接電源5V，6腳經(jīng)電容Cll接地，15腳接地，9腳、10腳接地，經(jīng)電阻R13、R12分別接單片機(jī)U3的I腳和44腳，7腳、8腳分別經(jīng)電阻R14、R15接接地電容C12、C14及液晶顯示屏，其中電容C14、C15為信號(hào)濾波電容，電阻R12 R15為信號(hào)限流保護(hù)電阻，電容ClO C13為貼片集成電路U5的匹配電容。所述的信號(hào)采集模塊5的信號(hào)形式為CAN總線數(shù)據(jù)，包括貼片集成電路U6 (型號(hào)82C250)、貼片集成電路U7、U8 (型號(hào)6N137)，具體結(jié)構(gòu)由圖3給出，為CAN信號(hào)采集模塊電路圖，貼片集成電路U6的6腳、7腳接接地電容C16、C17—端和接地二極管Z1、Z2的負(fù)極，并經(jīng)電阻R16、R17接CAN總線收發(fā)器(型號(hào)82C250)，集成電路U6的4腳經(jīng)電阻R19接貼片集成電路U8的3腳、貼片集成電路U6的8腳經(jīng)電阻R18接地，U6的3腳接電源5V，貼片集成電路U6的2腳、3腳之間有電容C19，I腳接貼片集成電路U7的6腳，并經(jīng)電阻R20接貼片集成電路U7的8腳，I腳、3腳之間有電容C18，2腳、3腳之間有電容C19，3腳經(jīng)電容C20接地，貼片集成電路U7的5腳接地，2腳接電源5V，并經(jīng)電容C21接地，3腳經(jīng)電阻R22接單片機(jī)的10腳，貼片集成電路U7的5腳接地，貼片集成電路U8的2腳、7腳接電源5V，8腳經(jīng)電阻R21接6腳，并經(jīng)電容C22接地及5腳；貼片集成電路U6為CAN總線收發(fā)器，用于傳感器與顯示裝置之間的通訊，其波特率可達(dá)IMb/s，工作溫度為-40°C 125°C，工作電源5V ;貼片集成電路U7、U8為高速光耦合器，轉(zhuǎn)換速率高達(dá)10Mb/s，電阻R19 R22為匹配電阻，電容C16 C22為濾波電容，二極管Zl、Z2、電阻R16、R17起到對(duì)82C250保護(hù)作用。所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊3為型號(hào)SD2401EPI的高精度時(shí)鐘存儲(chǔ)器U4，與單片機(jī)之間為I2C通信，電阻R8 Rll為信號(hào)線上拉電阻，電容C09為去耦電容，其電路結(jié)構(gòu)由圖5給出，其中，時(shí)鐘存儲(chǔ)器U4的10腳、11腳、12腳接地，24腳接電源5V，并經(jīng)電容C09接地，13腳、15腳、20腳、21腳分別經(jīng)電阻R11、R10、R9、R8接電源5V。所述的電源功能模塊4依據(jù)設(shè)計(jì)需將24±6V電源轉(zhuǎn)變成5V和12V電源，選用DC/DC作為轉(zhuǎn)換模塊，用于給上述各模塊供電，其結(jié)構(gòu)由圖2給出，包括電源模塊Ul (型號(hào)DFA5-24S5)、電源模塊UOl (型號(hào)DFA5-24S12)，電源模塊Ul的I腳、2腳間有并聯(lián)的接地電容C1、C2，電源模塊UOl的I腳、2腳間有并聯(lián)的接地電容C01、C02，電容Cl的正極、電容COl的正極接與磁珠Dl串聯(lián)的二極管D2的負(fù)極，電源模塊Ul的3腳、4腳間有并聯(lián)的接地電容C3、C4，3腳輸出電源5V，電源模塊UOl的3腳、4腳間有并聯(lián)的接地電容C03、C04，3腳輸出電源12V ；Dl為磁珠，用于抑制電源線上的高頻噪聲和尖峰干擾；D2為保護(hù)二極管，防止電源接反；Cl C4、COl C04為濾波電容，減少電源脈動(dòng)系數(shù)；對(duì)電源模塊做如下先期測(cè)試，以保證可靠性-40°C 70°C環(huán)境下輸出電壓穩(wěn)定情況；過(guò)流保護(hù)；模塊發(fā)熱情況，經(jīng)測(cè)試可以滿足使用要求。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)獨(dú)特，使用效果好，經(jīng)試用，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出的特點(diǎn)。1、虛擬顯示內(nèi)容豐富，顯示包括液位高度，液體溫度，進(jìn)、出口瞬時(shí)流量，進(jìn)、出口累計(jì)流量等，可同時(shí)顯示多組油囊數(shù)據(jù)，并且柱狀圖與數(shù)碼結(jié)合顯示，更加形象。2、精度高，液位高度為土 1mm，液體溫度為± 1°C，流量為土 lm3/h ；3、溫度范圍寬，工作溫度范圍為-40 +70°C。4、采用車(chē)輛通用CAN總線。5、響應(yīng)速度快，全屏刷新時(shí)間小于200ms ；6、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，方便查看歷史數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.一種軟油囊現(xiàn)場(chǎng)指示裝置，包括殼體及控制電路，控制電路裝在殼體內(nèi)的電路板上，并與殼體外的U盤(pán)讀取器(6)相連，其特征在于，所述的控制電路包括單片機(jī)模塊(2)，單片機(jī)模塊(2)分別接虛擬顯示模塊(I)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(3)、信號(hào)采集模塊(5)，電源功能模塊(4)接虛擬顯示模塊(I)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(3)、信號(hào)采集模塊(5)的供電端，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(3)與U盤(pán)讀取器(6)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟油囊現(xiàn)場(chǎng)指示裝置，其特征在于，所述的該單片機(jī)是，單片機(jī)U3的6腳接地，并經(jīng)電容C5接電源5V，30腳、31腳分別接晶振Yl的兩端，并經(jīng)電容C7、C8接地，28腳接三端濾波器UlO的I腳，三端濾波器的2腳接地，3腳為+5V輸出，18腳經(jīng)電阻R5與接地的電容C9以及接電源5V的電阻R6、二極管D3相連，構(gòu)成復(fù)位電路；單片機(jī)U3的10腳、11腳接收CAN總線收發(fā)器的數(shù)據(jù)，16腳、17腳、18腳接燒寫(xiě)程序插口 J5的2腳、4腳、5腳，燒寫(xiě)程序插口 J5的I腳、2腳間裝有電阻R4，I腳、44腳發(fā)送串行數(shù)據(jù)給虛擬顯示模塊顯示用，37腳、38腳、39腳、42腳與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊以I2C模式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，16腳、17腳、18腳為編程口，電容C9、二極管D3、電阻R4、R5、R6組成復(fù)位電路，31,32腳為時(shí)鐘輸入腳，與晶振Yl連接為單片機(jī)提供工作時(shí)鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟油囊現(xiàn)場(chǎng)指示裝置，其特征在于，所述的虛擬顯示模塊包括液晶顯示屏和232信號(hào)調(diào)理電路，232信號(hào)調(diào)理電路包括貼片集成電路U5，貼片集成電路U5的I腳、2腳間裝有電容C12，4腳、5腳間裝有電容C13，2腳經(jīng)電容ClO接電源5V，16腳接電源5V，6腳經(jīng)電容Cll接地，15腳接地，9腳、10腳接地，經(jīng)電阻R13、R12分別接單片機(jī)U3的I腳和44腳，7腳、8腳分別經(jīng)電阻R14、R15接接地電容C12、C14及液晶顯示屏。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟油囊現(xiàn)場(chǎng)指示裝置，其特征在于，所述的信號(hào)采集模塊的信號(hào)形式為CAN總線數(shù)據(jù)，包括貼片集成電路U6、貼片集成電路U7、U8，貼片集成電路U6的6腳、7腳接接地電容C16、C17 一端和接地二極管Zl、Z2的負(fù)極，并經(jīng)電阻R16、R17接CAN總線收發(fā)器，集成電路U6的4腳經(jīng)電阻R19接貼片集成電路U8的3腳、貼片集成電路U6的8腳經(jīng)電阻R18接地，U6的3腳接電源5V，貼片集成電路U6的2腳、3腳之間有電容C19，I腳接貼片集成電路U7的6腳，并經(jīng)電阻R20接貼片集成電路U7的8腳，I腳、3腳之間有電容C18，2腳、3腳之間有電容C19，3腳經(jīng)電容C20接地，貼片集成電路U7的5腳接地，2腳接電源5V，并經(jīng)電容C21接地，3腳經(jīng)電阻R22接單片機(jī)的10腳，貼片集成電路U7的5腳接地，貼片集成電路U8的2腳、7腳接電源5V，8腳經(jīng)電阻R21接6腳，并經(jīng)電容C22接地及5腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟油囊現(xiàn)場(chǎng)指示裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊為時(shí)鐘存儲(chǔ)器U4，與單片機(jī)之間為I2C通信，時(shí)鐘存儲(chǔ)器U4的10腳、11腳、12腳接地，24腳接電源5V,并經(jīng)電容C09接地，13腳、15腳、20腳、21腳分別經(jīng)電阻R11、R10、R9、R8接電源5V0
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟油囊現(xiàn)場(chǎng)指示裝置，其特征在于，所述的電源功能模塊包括電源模塊U1、電源模塊U01，電源模塊Ul的I腳、2腳間有并聯(lián)的接地電容C1、C2，電源模塊UOl的I腳、2腳間有并聯(lián)的接地電容C01、C02,電容Cl的正極、電容COl的正極接與磁珠Dl串聯(lián)的二極管D2的負(fù)極，電源模塊Ul的3腳、4腳間有并聯(lián)的接地電容C3、C4，3腳輸出電源5V，電源模塊UOl的3腳、4腳間有并聯(lián)的接地電容C03、⑶4，3腳輸出電源12V。
專利摘要本實(shí)用新型涉及軟油囊現(xiàn)場(chǎng)指示裝置，可有效解決液位測(cè)量精度不高，價(jià)格昂貴的問(wèn)題，其解決的技術(shù)方案是，包括殼體及控制電路，控制電路裝在殼體內(nèi)的電路板上，并與殼體外的U盤(pán)讀取器相連，所述的控制電路包括單片機(jī)模塊，單片機(jī)模塊分別接虛擬顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、信號(hào)采集模塊，電源功能模塊接虛擬顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、信號(hào)采集模塊的供電端，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與U盤(pán)讀取器相連，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，新穎獨(dú)特，使用方便，液位測(cè)量精度高，成本低，應(yīng)用面廣，是軟油囊現(xiàn)場(chǎng)指示設(shè)備的創(chuàng)新。
文檔編號(hào)G01F23/00GK202853634SQ20122056058
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者劉君, 李翔, 務(wù)紅濤, 趙廣, 孫敏, 楊克明, 魏培飛 申請(qǐng)人:新鄉(xiāng)北方車(chē)輛儀表有限公司