[发明专利]基于CAN总线的多传感器数字式自动找平控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种工程施工中自动找平系统，特别涉及基于CAN总线的数字式自动找平控制系统。

背景技术

在建筑施工中，为了获得平整度和符合要求的施工质量，建筑机器都安装了自动找平控制系统，可以使施工作业精度得到明显提高，作业循环次数减少，降低机械使用费用，提高施工质量和经济效益，同时大大减轻驾驶员的劳动强度。

从工作方式上来讲，自动找平系统主要有接触式自动找平系统和非接触式自动找平系统两类。接触式自动找平系统原理一般都较简单，成本低，但均存在较多缺点，例如机械件磨损、易受地面影响出现误差、使用不方便等，适用于平整度要求不高的路面摊铺场合；非接触式自动找平系统根据其检测原理和方法的不同，有激光自动找平系统、红外线自动找平系统和超声波自动找平系统。激光自动找平系统和红外线自动找平系统因其在公路施工现场易受各种外界因素干扰而在公路施工中极少应用，主要适用于高度检测场合，例如体育场等建设，公路施工中使用的非接触式自动找平系统多为超声波自动找平系统，而拉绳传感器广泛应用于铣刨机的高度检测上。灵活、高效的找平控制系统能够识别多种类型的带有标准CAN总线接口的数字传感器，广泛应用于高度、坡度的检测，其操作简单、使用可靠，广泛应用于混凝土摊铺机、沥青摊铺机、铣刨机、推土机、挖掘机、平地机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于CAN总线的多传感器数字式自动找平控制系统，功能完善，接口功能强，能兼容标准CAN总线接口，综合识别接触式自动找平和非接触式自动找平两类系统的数字传感器，包括超声波传感器、数字坡度传感器、数字转动传感器、拉绳传感器、红外接收传感器、激光接收传感器和待扩展数字传感器，灵活应用在各种需要高度、坡度的检测自动找平控制的场合。

一种基于CAN总线的多传感器数字式自动找平控制系统，包括车载动力源、人机界面、数字控制器、伺服阀和数字传感器，上述数字传感器包括超声波传感器、数字坡度传感器、数字转动传感器、拉绳传感器、红外接收传感器、激光接收传感器，上述车载动力源与数字控制器和伺服阀电连接，数字控制器与上述数字传感器经过集线器(转接器)采用CAN总线通信连接，上述人机界面和伺服阀分别与数字控制器连接。

上述人机界面包括按键、显示器和指示灯。

上述数字控制器包括芯片组件、参数掉电保存器件、晶振、复位等电路、高速光隔、CAN总线接口驱动和驱动保护模块，芯片组件包括一个TMS320LF2407A芯片、一个74ALVC164245、两个74HC377芯片和一个74HC244芯片；上述TMS320LF2407A芯片分别与74ALVC164245芯片、高速光隔、参数掉电保存器件和晶振、复位等电路电连接，74ALVC164245芯片分别与一个74HC244芯片、两个74HC377芯片连接，其中一个74HC377芯片与驱动、保护模块连接，驱动、保护模块与伺服阀连接；另外一个74HC377芯片与人机界面的显示器、指示灯连接；74HC244芯片与人机界面的按键连接，上述CAN总线接口驱动与两个高速光隔连接，集线器通过CAN总线与CAN总线接口驱动连接。

上述数字控制器采用带CAN总线接口的DSP微处理器进行系统硬件设计，以模糊PID控制算法为找平控制策略进行软件设计。

上述数字控制器和超声波传感器、数字坡度传感器、数字转动传感器、拉绳传感器、红外接收传感器和激光接收传感器均设置有掉电存储装置。

上述集线器设有用来连接增加传感器的CAN总线扩展接口。