專利名稱：裝載機(jī)車載工作時(shí)間數(shù)據(jù)記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于裝載機(jī)工作時(shí)間數(shù)據(jù)記錄和存儲(chǔ)設(shè)施技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種裝載機(jī)車載工作時(shí)間數(shù)據(jù)記錄儀。
背景技術(shù)：
工程機(jī)械時(shí)間記錄儀實(shí)現(xiàn)功能為工程機(jī)械車載黑匣子功能的一部分，當(dāng)前國內(nèi)工程車輛多通過儀表盤來實(shí)現(xiàn)這一功能。工程機(jī)械車輛時(shí)間記錄儀記錄的時(shí)間數(shù)據(jù)為車輛使用及維修提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考依據(jù)，同時(shí)為車輛的使用情況及整車性能評估提供有效的數(shù)據(jù)分析依據(jù)，其在工程機(jī)械車輛上有著廣泛的應(yīng)用前景。目前裝載機(jī)儀表盤工作時(shí)間數(shù)據(jù)記錄普遍存在以下幾個(gè)問題一是現(xiàn)有裝載機(jī)的儀表盤容易被人為損壞，無法保證工作時(shí)間記錄的準(zhǔn)確性，從而使“三包期”被人為延長；二是無法依據(jù)儀表盤記錄的數(shù)據(jù)對質(zhì)量爭議進(jìn)行故障處理和技術(shù)分析；三是沒有檢修保養(yǎng)工作時(shí)間的自動(dòng)提示功能。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種用于監(jiān)測記錄裝載機(jī)實(shí)際工作時(shí)間的車載工作時(shí)間數(shù)據(jù)記錄儀，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型裝載機(jī)車載工作時(shí)間數(shù)據(jù)記錄儀，它包括長方形殼體，殼體上設(shè)有一個(gè)串行口連接口、三個(gè)電源及八個(gè)信號(hào)線連接口、工作指示燈；殼體內(nèi)置核心AVR單片機(jī)、RTC時(shí)鐘、鐵電存儲(chǔ)器、地址鎖存器、512K Flash大容量存儲(chǔ)芯片、儲(chǔ)存器電路、時(shí)鐘電路、串口電路和輸入、輸出端口I/O電路，RTC時(shí)鐘內(nèi)置備用RTC電池，AVR單片機(jī)通過電路與RTC時(shí)鐘、鐵電存儲(chǔ)器、地址鎖存器、輸入端口I/O、串口和512K Flash大容量存儲(chǔ)芯片連通，地址鎖存器通過電路與512KFlash大容量存儲(chǔ)芯片和輸出端口I/O連通。
本時(shí)間數(shù)據(jù)記錄儀以AVR單片機(jī)為核心，記錄儀中內(nèi)置RTC時(shí)鐘，準(zhǔn)確記錄車輛運(yùn)行時(shí)間，系統(tǒng)掉電后RTC時(shí)鐘由RTC電池供電，因而系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確記錄開機(jī)時(shí)間；大容量存儲(chǔ)芯片(512K BYTE)，用來存儲(chǔ)車輛運(yùn)行時(shí)間記錄；鐵電存儲(chǔ)芯片(512 BYTE)，用來存儲(chǔ)時(shí)間記錄以外的信息及臨時(shí)數(shù)據(jù)，包括車輛ID號(hào)，出廠日期，總計(jì)運(yùn)行時(shí)間，總記錄數(shù)，上次開機(jī)時(shí)間，上次運(yùn)行時(shí)間；供電電壓12V-36V，板載電池給RTC掉電供電；兩路I/O輸入，一路作為裝載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)開機(jī)觸發(fā)信號(hào)，預(yù)留一路I/O；預(yù)留兩路A/D輸入；一個(gè)232串口輸出，可以根據(jù)外部命令上傳存儲(chǔ)記錄，設(shè)置車輛信息，刪除存儲(chǔ)記錄，清空記錄。
記錄儀由I/O高電平觸發(fā)計(jì)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)開機(jī)瞬間，記錄儀接收到高電平觸發(fā)信號(hào)，把開機(jī)時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間記錄在Flash存儲(chǔ)器里，因而可以掉電保存。發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)后，所有本次車輛運(yùn)行的時(shí)間信息駐留在Flash存儲(chǔ)器中，系統(tǒng)每次開機(jī)檢查鐵電存儲(chǔ)器中車輛累計(jì)運(yùn)行時(shí)間，如果累計(jì)時(shí)間不為零，則將上次開機(jī)時(shí)間數(shù)據(jù)和累計(jì)運(yùn)行時(shí)間數(shù)據(jù)存到大容量Flash存儲(chǔ)器中，并更新鐵電存儲(chǔ)器中的總計(jì)運(yùn)行時(shí)間數(shù)據(jù)和總記錄數(shù)數(shù)據(jù)，同時(shí)在鐵電存儲(chǔ)器中記錄本次車輛運(yùn)行時(shí)間信息(每秒更新一次時(shí)間記錄)。
本時(shí)間數(shù)據(jù)記錄儀采用AVR單片機(jī)處理器，系統(tǒng)上電，鐵電存儲(chǔ)器記錄的RTC時(shí)間記錄轉(zhuǎn)存到512K Flash，系統(tǒng)更新鐵電存儲(chǔ)器；單片機(jī)通過I/O接口電路接收發(fā)動(dòng)機(jī)開機(jī)信號(hào)，鐵電存儲(chǔ)器記錄工作時(shí)間，掉電保存時(shí)間數(shù)據(jù)；每次可連續(xù)計(jì)時(shí)50小時(shí)以上，累計(jì)計(jì)時(shí)20000小時(shí)；可有效監(jiān)測記錄裝載機(jī)實(shí)際工作時(shí)間。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存原理圖；圖3是本實(shí)用新型系統(tǒng)工作過程時(shí)間記錄原理圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)附圖，本實(shí)用新型裝載機(jī)車載工作時(shí)間數(shù)據(jù)記錄儀，其內(nèi)部選用了美國ATMEL公司高性能AVR單片機(jī)作為核心芯片，內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘及大容量存儲(chǔ)芯片。RTC時(shí)鐘準(zhǔn)確記錄系統(tǒng)時(shí)間，是系統(tǒng)記錄工程車輛時(shí)間信息的來源，其由記錄儀內(nèi)可充電電池供電，保證系統(tǒng)掉電后RTC時(shí)鐘正常工作。RTC時(shí)鐘芯片M41700通過兩路總線SDA、SCL與AVR單片機(jī)連接。鐵電存儲(chǔ)器用來頻繁記錄發(fā)動(dòng)機(jī)開關(guān)機(jī)時(shí)間，可頻繁擦寫，掉電保存時(shí)間數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不丟失。鐵電存儲(chǔ)器通過系兩路總線SDA、SCL與RTC時(shí)鐘芯片并行連接到AVR單片機(jī)同步串行接口。I/O輸入端口IOINA0是發(fā)動(dòng)機(jī)開機(jī)信號(hào)輸入端口，單片機(jī)通過檢測該端口決定系統(tǒng)開始記錄RTC時(shí)鐘的時(shí)間信息。I/O輸入端口經(jīng)過光隔隔離后連接到AVR單片機(jī)的I/O輸入端口IOIN1。232串口供系統(tǒng)上位機(jī)讀取記錄儀中已有的時(shí)間信息，是時(shí)間記錄儀的數(shù)據(jù)輸出接口。AVR串行輸出控制器端口經(jīng)MAX232驅(qū)動(dòng)芯片連接到串行輸出端口。端口地址鎖存器74HC573用來鎖存大容量存儲(chǔ)器AM29LV400數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址，實(shí)現(xiàn)AVR單片機(jī)數(shù)據(jù)線和地址線復(fù)用。
本實(shí)用新型記錄儀具體運(yùn)行過程大體分為兩部分，即系統(tǒng)正常運(yùn)行過程和系統(tǒng)上電掉電數(shù)據(jù)保存。具體敘述如下1、本實(shí)用新型記錄儀安裝在工程車輛上，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)開機(jī)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)上開機(jī)信號(hào)瞬間成高電平信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過時(shí)間記錄儀I/O輸入端口IOINA0輸入，經(jīng)光隔后輸入到單片機(jī)IOIN1端口。單片機(jī)讀取到該發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)信號(hào)后，單片機(jī)通過同步串行總線端口SCL和SDA將鐵電存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)讀取到單片機(jī)內(nèi)置寄存器中，接下來單片機(jī)經(jīng)ALE0、ALE1和ALE2端口選定地址鎖存器74HC573，通過數(shù)據(jù)線將存儲(chǔ)器AM29LV400地址信息鎖存到地址鎖存器74HC573當(dāng)中，單片機(jī)輸出端口nWE端口為高電平，存儲(chǔ)器AM29LV400寫入有效，單片機(jī)將內(nèi)部寄存器當(dāng)中數(shù)據(jù)(從鐵電存儲(chǔ)器中讀取)經(jīng)數(shù)據(jù)線存儲(chǔ)到大容量存儲(chǔ)器AM29LV400當(dāng)中，所有端口見圖2所示。
2、單片機(jī)在系統(tǒng)上電瞬間通過同步串行總線端口SCL和SDA讀取時(shí)鐘芯片M41700中的系統(tǒng)時(shí)間，經(jīng)同步串行總線存儲(chǔ)到鐵電存儲(chǔ)器當(dāng)中，系統(tǒng)開始計(jì)時(shí)直到發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)信號(hào)輸入端口IOINA0為低為止。系統(tǒng)運(yùn)行過程中，單片機(jī)不斷把從時(shí)鐘芯片M41700中讀取的時(shí)間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到鐵電存儲(chǔ)器當(dāng)中，覆蓋鐵電存儲(chǔ)器中的二條時(shí)間數(shù)據(jù)，時(shí)間頻率為1次/秒。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)時(shí)，單片機(jī)讀取到輸入端口IOINA0輸入的低電平信號(hào)，即系統(tǒng)掉電，這時(shí)系統(tǒng)中存儲(chǔ)的是輸入端口IOI NA0由低電平變高電平再由高電平到低電平的兩次時(shí)鐘芯片M41700中的系統(tǒng)時(shí)間，即發(fā)動(dòng)機(jī)本次開機(jī)和關(guān)機(jī)時(shí)間，見圖3所示。
3、當(dāng)輸入端口IOIN1再次輸入為高電平時(shí)，單片機(jī)就會(huì)把本次記錄的時(shí)間記錄到大容量存儲(chǔ)器AM29LV400當(dāng)中。系統(tǒng)時(shí)鐘由內(nèi)部電池供電，電池壽命為2年，系統(tǒng)記錄時(shí)間精度誤差為1秒。
權(quán)利要求1.一種裝載機(jī)車載工作時(shí)間數(shù)據(jù)記錄儀，其特征是它包括長方形殼體，殼體上設(shè)有一個(gè)串行口連接口、三個(gè)電源及八個(gè)信號(hào)線連接口、工作指示燈；殼體內(nèi)置核心AVR單片機(jī)、RTC時(shí)鐘、鐵電存儲(chǔ)器、地址鎖存器、512KFlash大容量存儲(chǔ)芯片、儲(chǔ)存器電路、時(shí)鐘電路、串口電路和輸入、輸出端口I/O電路，RTC時(shí)鐘內(nèi)置備用RTC電池，AVR單片機(jī)通過電路與RTC時(shí)鐘、鐵電存儲(chǔ)器、地址鎖存器、輸入端口I/O、串口和512KFlash大容量存儲(chǔ)芯片連通，地址鎖存器通過電路與512KFlash大容量存儲(chǔ)芯片和輸出端口I/O連通。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種裝載機(jī)車載工作時(shí)間數(shù)據(jù)記錄儀，它包括長方形殼體，殼體上設(shè)有一個(gè)串行口連接口、三個(gè)電源及八個(gè)信號(hào)線連接口、工作指示燈；殼體內(nèi)置核心AVR單片機(jī)、RTC時(shí)鐘、鐵電存儲(chǔ)器、地址鎖存器、512KFlash大容量存儲(chǔ)芯片、儲(chǔ)存器電路、時(shí)鐘電路、串口電路和輸入、輸出端口I/O電路，RTC時(shí)鐘內(nèi)置備用RTC電池，AVR單片機(jī)通過電路與RTC時(shí)鐘、鐵電存儲(chǔ)器、地址鎖存器、輸入端口I/O、串口和512KFlash大容量存儲(chǔ)芯片連通，地址鎖存器通過電路與512KFlash大容量存儲(chǔ)芯片和輸出端口I/O連通。本實(shí)用新型單片機(jī)通過I/O接口電路接收發(fā)動(dòng)機(jī)開機(jī)信號(hào)，鐵電存儲(chǔ)器記錄工作時(shí)間，掉電保存時(shí)間數(shù)據(jù)，可有效監(jiān)測記錄裝載機(jī)實(shí)際工作時(shí)間。
文檔編號(hào)G07C5/00GK2791761SQ20052000441
公開日2006年6月28日 申請日期2005年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月6日
發(fā)明者王田苗, 馬開嶺, 魏洪興, 陶偉, 朱桂剛, 王立奎 申請人:山東臨工工程機(jī)械有限公司