[实用新型]电机车液晶汉显测速仪

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及一种用于矿山、工地、企业等各种车辆具有速度测量、里程显示、超速报警功能的装置。

二、背景技术

由于矿山属于高危行业，且矿山井上、井下的轨道运输距离长、条件复杂、弯道及道岔多、电机车多等，给安全、高效的使用与管理提出了挑战。电机车速度过高不符合《煤矿安全规程》中不超过4m/s的规定，存在诸多安全隐患，速度过低则影响矿井生产，无法充分发挥设备的潜力，造成资源浪费，因此一个安全高效的行驶速度至关重要。矿山现用电机车均无速度显示装置，电机车司机只能依靠个人的感觉进行速度控制，不仅带来了极大的安全隐患，而且运行、维护效率低，不能满足高产、高效现代化矿井的要求。最近有企业发明了一种电机车测速仪，采用霍尔元件与磁钢配合采集速度信号，虽然使用霍尔元件的测速装置适应能力较强，但是在控制系统中使用的数字速度仪不具备根据现场情况调速度系数的能力，专车专用、通用性差，使用数码管显示不够人性化，显示信息量小，不利于后续功能的开发。

三、发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：设计一种电机车液晶汉显测速仪，使速度检测显示更人性、更直观，且适用于各种型号的机车使用，以克服现有技术的不足。

解决本实用新型技术问题所采取的技术方案是：由安装在电机车车架上的霍尔元件、车轮上的磁钢和控制系统组成，其关键技术在于控制系统以单片机为控制核心，在单片机的时钟线、数据线上连接一个液晶显示器。为适应不同车型并方便调整，在单片机上还连接有一个拨码开关。

本实用新型的积极效果是：使用汉显液晶屏显示，不但显示行驶速度还可显示行驶里程和报警信息等，显示信息量大，而且更为人性、直观；装置内带有拨码开关，可以根据电机车型号，现场设定对应的速度系数，适应能力强。本测速仪具有功能齐全、适应能力强、运行可靠、计量准确、显示直观、新颖、安装简单、调试方便等优点。

四、附图说明

附图为本实用新型的电原理图。

五、具体实施方式

本实用新型的电原理如附图所示，单片机1的基本系统中采用AT89C2051型单片机(共20只引脚)为控制核心，单片机1的20#脚为5V电源输入端，10#脚为地。4#、5#管脚外接晶振Y1及电容C2、C3，给单片机提供时钟脉冲，确保单片机1的能够正常运行。15#、14#管脚分别通过电阻R14、R15与发光二极管D8、D9及+5V电源相连，实现对发光二极管的控制，用来指示工作状态(工作时闪烁)和报警指示(超速报警时被点亮)。

1、电源线路6：

液晶汉显测速仪采用24V直流电源供电(输入电流0.17A，系统对金属外壳绝缘)。24V直流电源经过0.2A保险管、扼流圈T1、二极管D1(防止电源接反)、电抗T2及电容C6、C7、C8虑除从电源串入的高低频干扰信号，保护系统的正常运转。后经过三端稳压7818(或317)、7812、7805及电容C9、C10、C11、C12、二极管D2、D3、D4、D5、D6、D7、稳压管V1、V2等组合进行多级稳压、降压，为霍尔探头、J1继电器提供12V工作电压，为液晶显示板、单片机、存储器等提供5V工作电压。

2、信号检测线路4：

信号检测是由安装在机架上的霍尔探头与车轮上的磁钢配合，实现对车轮的检测。每当车轮上的磁钢与霍尔探头轴心重合在一条直线上时，霍尔探头便输出一个脉冲信号，脉冲信号经过电阻R5、R6、光电隔离U3b后输入到单片机的7#管脚，使单片机1进入外中断1处理子程序，启动内部定时器，进行计时，并记录脉冲数，实现测速与里程累计。

3、里程存储线路3：

采用EEPROM类铁电存储器如24C××、X25045等芯片，通过单片机1的2#、3#管脚及R3、R4两个上拉电阻实现与24C××型铁电存储的I²C总线通讯，实现里程的写入与读取，完成里程的存储功能。I²C总线的上拉电阻可减少干扰，确保通讯的可靠运行。

4、掉电检测线路5：

在电源系统保护二极管D1前引出了一个电压信号，通过限流电阻R8进入光电隔离二极管U3a后经过20V稳压管V3接地，正常工作时由于输入电压24V大于20V，稳压管导通，光电隔离U3a运行，单片机6#管脚为高电平，单片机正常运行。当电源电压低于20V时，V3稳压管便恢复截止，U3a光电隔离停止工作输出恢复截止，6#管脚在下拉电阻R9的作用下变为低电位，单片机进入外部0中断处理子程序，将更新后的里程参数写入存储器后等待外中断0恢复，恢复后复位单片机。