專利名稱：農(nóng)業(yè)作業(yè)車輛數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的同步裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的同步裝置，尤其是涉及一種農(nóng)業(yè)作業(yè)車輛 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的同步裝置。
技術(shù)背景農(nóng)業(yè)作業(yè)車輛(例如拖拉機(jī)/收割機(jī)/播種機(jī)等)的機(jī)構(gòu)較常規(guī)車輛復(fù)雜， 其機(jī)構(gòu)不僅包括常規(guī)車輛所需的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)、制動(dòng)機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， 而且還需具備田間作業(yè)所需的特殊機(jī)構(gòu)。農(nóng)用作業(yè)車輛的駕駛員必須兼顧行駛 與作業(yè)，使得該類機(jī)械的工作效率受到制約。農(nóng)業(yè)作業(yè)車輛的自動(dòng)化就是由計(jì) 算機(jī)監(jiān)測(cè)各個(gè)機(jī)械機(jī)構(gòu)的當(dāng)前狀態(tài)，然后應(yīng)用高級(jí)分析軟件作出相應(yīng)的決策， 發(fā)出各項(xiàng)控制命令，最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)作業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化。由于農(nóng)業(yè)作業(yè)車輛機(jī)構(gòu) 的復(fù)雜性，導(dǎo)致檢測(cè)參數(shù)較常規(guī)車輛多，并且其分布位置比較分散，因此分布 式監(jiān)控系統(tǒng)較集中式監(jiān)控系統(tǒng)更適合。對(duì)于運(yùn)動(dòng)中的車輛，非常重要的一點(diǎn)是 必須保證同步地采集數(shù)據(jù)，這對(duì)車輛的姿態(tài)估計(jì)系統(tǒng)具有非常重要的意義。目 前，雖然也有人們?cè)谵r(nóng)業(yè)作業(yè)車輛中安裝了自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)用于研究的目的，由 于實(shí)驗(yàn)車速比較低，不同傳感器數(shù)據(jù)的同步性還沒(méi)有得到人們的重視，但隨著 這些系統(tǒng)走向?qū)嵱没瑪?shù)據(jù)的同步性變得尤為迫切。 發(fā)明內(nèi)容為了獲得農(nóng)業(yè)作業(yè)車輛中不同傳感器的同步數(shù)據(jù)，本發(fā)明的目的在于提供 一種農(nóng)業(yè)作業(yè)車輛數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的同步裝置，基于非平衡差分驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)所有 測(cè)控電子單元同步采集信號(hào)。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是包括同步觸發(fā)信號(hào)發(fā)生裝置和多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的測(cè)控電子單元組成；同步觸 發(fā)信號(hào)發(fā)生裝置中的第一差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片兩腳分別連接到同步信號(hào)傳輸雙絞線的A、 B線，雙絞線的A、 B線分別與多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的測(cè)控電子單元中的第二差動(dòng) 驅(qū)動(dòng)芯片兩腳并聯(lián)連接。所述的同步觸發(fā)信號(hào)發(fā)生裝置包括AT89S52第一中央處理器、TLP521第一 光電隔離器件、RS485第一差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片和三個(gè)電阻、四個(gè)電容及第一接插件; 第一中央處理器的28腳連接到第一光電隔離器件的2腳，第一光電隔離器件的 4腳連接到第一差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片的4腳，第一差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片的2腳和3腳接高電平，
第一差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片的6腳和7腳分別連接到同步信號(hào)傳輸雙絞線的A、 B線。所述的測(cè)控電子單元包括AT89S52第二中央處理器、TLP521第二光電隔離 器件、RS485第二差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片和另外三個(gè)電阻、另外四個(gè)電容及第二接插件； 第二差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片的6腳和7腳分別連接到同步信號(hào)傳輸雙絞線的A、 B線，第 二差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片的2腳和3腳接地，第二差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片的4腳連接到第二光電 隔離器件的2腳，第二光電隔離器件的4腳連接到第二中央處理器的13腳。本發(fā)明具有的有益的效果是這個(gè)裝置可以使各個(gè)測(cè)控電子單元同時(shí)接收 到啟動(dòng)采集的信號(hào)，它可應(yīng)用于自動(dòng)導(dǎo)航的農(nóng)業(yè)作業(yè)車輛，以及精確施肥、噴 藥、播種、采集作物信息等具備高度自動(dòng)化的農(nóng)業(yè)作業(yè)車輛。


圖1是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)原理框圖。圖2是同步觸發(fā)信號(hào)發(fā)生裝置的電路原理圖。圖3是測(cè)控電子單元的電路原理圖。圖l: l.同步觸發(fā)信號(hào)發(fā)生裝置，2.中央處理器(AT89S52)， 3.差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片 (RS485)， 4.光電隔離器件(TLP521)， 5.同步信號(hào)傳輸雙絞線，6.差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯 片(RS485)， 7.光電隔離器件(TLP521)， 8.同步觸發(fā)信號(hào)接收裝置，9.中央處 理器(AT89S52)， IO.測(cè)控電子單元。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明包括同步觸發(fā)信號(hào)發(fā)生裝置1和多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的測(cè)控電子單元10組成；同步觸發(fā)信號(hào)發(fā)生裝置1中的第一差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片3兩腳分別連接到同步信號(hào)傳輸雙絞線5的A、 B線，雙絞線1的A、 B線分別與多個(gè)結(jié)構(gòu) 相同的測(cè)控電子單元10中的第二差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片6兩腳并聯(lián)連接。如圖2所示，所述的同步觸發(fā)信號(hào)發(fā)生裝置1包括AT89S52第一中央處理 器2、TLP521第一光電隔離器件4、RS485第一差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片3和三個(gè)電阻R201、 R202、 R203、四個(gè)電容C201、 C202、 C203、 C204及第一接插件J2;第一中央 處理器2的28腳連接到第一光電隔離器件4的2腳，第一光電隔離器件4的4 腳連接到第一差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片3的4腳，第一差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片3的2腳和3腳接高 電平，第一差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片3的6腳和7腳分別連接到同步信號(hào)傳輸雙絞線5的A、 B線。如圖3所示，所述的測(cè)控電子單元10包括AT89S52第二中央處理器9、 TLP521第二光電隔離器件7、RS485第二差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片6和另外三個(gè)電阻R301、 R302、 R303、另外四個(gè)電容C301、 C302、 C303、 C304及第二接插件J3;第二
差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片6的6腳和7腳分別連接到同步信號(hào)傳輸雙絞線5的A、 B線，第 二差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片6的2腳和3腳接地，第二差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片6的4腳連接到第二 光電隔離器件7的2腳，第二光電隔離器件7的4腳連接到第二中央處理器9 的13腳。具體工作方式如下同步觸發(fā)信號(hào)發(fā)生裝置1的中央處理器2根據(jù)程序產(chǎn)生固定頻率的TTL電 平的脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)經(jīng)光電隔離器件4輸入到差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片3，由差動(dòng)驅(qū) 動(dòng)芯片3產(chǎn)生差分信號(hào)，然后傳輸差分信號(hào)到傳輸?shù)酵叫盘?hào)傳輸雙絞線5上， 所有連接這條同步信號(hào)傳輸雙絞線5的測(cè)控電子單元IO均能同時(shí)接收到該差分 信號(hào)，各個(gè)測(cè)控電子單元10的同步信號(hào)接收裝置8的差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片6接收到這 個(gè)差分信號(hào)之后，轉(zhuǎn)化其為T(mén)TL電平的脈沖信號(hào)，再經(jīng)光電隔離器件7輸入到 測(cè)控電子單元10的中央處理器9的13腳(外中斷引腳)，由外中斷程序產(chǎn)生一 個(gè)接收到同步脈沖信號(hào)的標(biāo)志位，該同步脈沖標(biāo)志將啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)所有 測(cè)控電子單元10同步采集的目的。該裝置的同步工作原理是利用了 RS485差分傳輸方式具備總線式驅(qū)動(dòng)的功 能。設(shè)同步信號(hào)傳輸雙絞線的A線、B線的電壓分別為VA、 VB，那么1) 若VA-VB〉200mV，同步接收端輸出高電平；2) 若VA-VB<-200mV，同步接收端輸出低電平；3) 若-200mV〈VA-VB〈200mV，同步接收端輸出高阻態(tài)。試驗(yàn)表明，形式"3)"不可能出現(xiàn)，因此該裝置可以可靠地產(chǎn)生和接收到同 步觸發(fā)信號(hào)。
權(quán)利要求
1、一種農(nóng)業(yè)作業(yè)車輛數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的同步裝置，其特征在于包括同步觸發(fā)信號(hào)發(fā)生裝置(1)和多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的測(cè)控電子單元(10)組成；同步觸發(fā)信號(hào)發(fā)生裝置(1)中的第一差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片(3)兩腳分別連接到同步信號(hào)傳輸雙絞線(5)的A、B線，雙絞線(5)的A、B線分別與多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的測(cè)控電子單元(10)中的第二差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片(6)兩腳并聯(lián)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種農(nóng)業(yè)作業(yè)車輛數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的同步裝置，其 特征在于所述的同步觸發(fā)信號(hào)發(fā)生裝置(l)包括AT89S52第一中央處理器(2)、 TLP521第一光電隔離器件(4)、 RS485第一差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片(3)和三個(gè)電阻(R201、 R202、 R203)、四個(gè)電容(C201、 C202、 C203、 C204)及第一接插件(J2);第一中 央處理器(2)的28腳連接到第一光電隔離器件(4)的2腳，第一光電隔離器件(4) 的4腳連接到第一差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片(3)的4展卩，第一差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片(3)的2腳和3腳 接高電平，第一差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片(3)的6腳和7腳分別連接到同步信號(hào)傳輸雙絞線 (5)的A、 B線。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種農(nóng)業(yè)作業(yè)車輛數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的同步裝置，其 特征在于所述的測(cè)控電子單元(10)包括AT89S52第二中央處理器(9)、 TLP521 第二光電隔離器件(7)、RS485第二差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片(6)和另外三個(gè)電阻(R301、R302、 R303)、另外四個(gè)電容(C301、 C302、 C303、 C304)及第二接插件(J3);第二差動(dòng) 驅(qū)動(dòng)芯片(6)的6腳和7腳分別連接到同步信號(hào)傳輸雙絞線(5)的A、 B線，第二 差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片(6)的2腳和3腳接地，第二差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片(6)的4腳連接到第二光 i乜隔離器件(7)的2腳，第二光電隔離器件(7)的4腳連接到第二中央處理器(9)的
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種農(nóng)業(yè)作業(yè)車輛數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的同步裝置。包括同步觸發(fā)信號(hào)發(fā)生裝置和多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的測(cè)控電子單元組成。同步觸發(fā)信號(hào)發(fā)生裝置中的第一差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片兩腳分別連接到同步信號(hào)傳輸雙絞線的A、B線，雙絞線的A、B線分別與多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的測(cè)控電子單元中的第二差動(dòng)驅(qū)動(dòng)芯片兩腳并聯(lián)連接。同步觸發(fā)信號(hào)發(fā)生裝置產(chǎn)生一定頻率的同步脈沖信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)差分驅(qū)動(dòng)芯片傳輸?shù)剿型接|發(fā)信號(hào)接收裝置，這些接收裝置從屬于測(cè)控電子單元，同步信號(hào)促使所有測(cè)控電子單元同步啟動(dòng)信號(hào)的采集。本發(fā)明可應(yīng)用于自動(dòng)導(dǎo)航的農(nóng)業(yè)作業(yè)車輛，以及精確施肥、噴藥、播種、采集作物信息等具備高度自動(dòng)化的農(nóng)業(yè)作業(yè)車輛。
文檔編號(hào)G08C19/00GK101159094SQ20071015681
公開(kāi)日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2007年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月12日
發(fā)明者應(yīng)義斌, 張方明, 李秦川, 武傳宇, 蔣煥煜 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)