一种挖掘机电控系统实验装置的制作方法
专利名称：一种挖掘机电控系统实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新 型涉及一种挖掘机电控系统的实验装置，用于单位施工、挖掘机生产厂家及学校的技术培训和相关课程的实践教学。
背景技术：
挖掘机是目前应用最为广泛的工程机械之一，而电控系统则是挖掘机的重要组成部分，挖掘机电控系统实验是学校教学、施工单位以及挖掘机生产厂家技术培训的一个不可缺少的内容。目前的挖掘机电控系统实验装置通常和发动机及液压系统做成一体，发动机运行时驱动液压系统工作，直接产生各种工况，这种实验方式尽管可完成电控、液压及发动机的相关实验，但存在着实物体积大、占地面积大、成本高以及实验效果不理想等缺点。
发明内容为了克服目前挖掘机电控系统实验装置的不足，本实用新型提供一种能够模拟挖掘机实际工况的挖掘机电控系统实验装置。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是包括电控系统元件板、传感器模拟模块及电源。电控系统元件板上的元件为挖掘机电控系统元件实物，电源部分由三组 12V的蓄电池串联组成，给电控系统元件板和传感器模拟模块供电，传感器模拟模块产生传感器的模拟信号，并与电控系统元件板连接。传感器模拟模块所用的单片机与A/D及D/A 转换器、键盘及LED显示器、开关电路、指示灯以及继电器驱动电路相连。本实用新型的优点是，通过模拟各种传感器的实际工况，从而实现挖掘机电控系统的动态模拟，实验装置的成本低，占地面积小，使用方便，实用。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是实例的系统组成框图。图2是实例采用的单片机电路原理图。图3是实例采用的A/D及D/A转换电路的电路原理图。图4是实例的继电器控制电路原理图。图5是实例的LED显示器及键盘电路原理图。图6是实例的开关及指示灯控制电路原理图。图7是实例的电源电路原理图。
具体实施方式
在
图1所示的实施例中，挖掘机电控系统实验装置主要由电控系统元件板、传感器模拟模块及电源组成，电控系统元件板上的元件为挖掘机电控系统元件实物，电源部分由三组12V的蓄电池串联组成，向系统提供12V、24V及36V三种直流电源。传感器模拟模块用于产生各种传感器的模拟信号，主要由单片机、A/D及D/A转换器、键盘及LED显示器、 开关及指示灯电路、继电器及驱动电路、发电机电压信号产生电路、水温传感器信号模拟电路以及电源电路组成。传感器模拟模块采用ATMEL公司生产的AT89C52型单片机。AT89C52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes Flash只读程序存储器，256bytes的随机存取数据存储器，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构。图2所示为AT89C52的最小系统、外部接口的电路图。在图3中，MAX512为8位分辨率、三通道电压输出、5V供电电压的串行CMOS D/A 转换芯片，通道A和B用于产生两个液压泵油压传感器0 5V的模拟信号。TLC548为单通道、8位分辨率、最大转换时间为17yS、5V供电电压的串行CMOS A/D转换芯片，用于检测油门位置传感器的输出信号，以便确定转速传感器模拟信号的频率。在图4中，六个小型继电器由单片机通过ULN2003A芯片驱动，ULN2003A为七路输出、带有续流二极管的驱动芯片，继电器线圈两端不需再外接保护二极管。继电器Kl和 K2用以实现油泵油压信号源的切换，模拟状态时，实验装置采用MAX512输出的油压模拟信号，否则，直接与油压传感器实物相连。继电器K3和K4用于实现转速传感器信号源的切换， 转速传感器的模拟信号由单片机AT89C52的定时/计数器0产生，用方波信号代替实际的正弦信号。当检测到钥匙开关处于启动位置时，AT89C52根据油门位置的不同，立即输出对应于相应发动机转速的频率信号。继电器K5和K6用于实现水温传感器信号源的切换，水温传感器用一阻值为2k的电位器模拟。在图5中，HD7279A为串行接口的数码管及键盘管理芯片，8个数码管用来显示所调节的相关参数，6个按键两个为一组，分别用来调节油泵油压的模拟输出电压信号及转速传感器的模拟输出频率信号。 在图6中，74164为串行输入、并行输出的8位移位寄存器，8路并行输出端通过限流电阻接发光二极管，用于显示开关型传感器的工作状态，74164的工作受与门Ul-IA控制，由AT89C52的P3. 0脚输出发光二极管的显示数据，P3. 1输出移位时钟。74165为并行输入、串行输出的8位移位寄存器，8路并行输入端接8个开关，用于选择开关型传感器的工作状态，74165的工作受与门U1-2A控制，串行输出端接AT89S52的P3. 0脚，移位时钟端接 P3. 1 脚。在图7中，系统所用的+5V直流电压由蓄电池输出的12V电压通过三端稳压器 7805获得。
权利要求1.一种挖掘机电控系统实验装置，其特征是包括电控系统元件板、传感器模拟模块及电源，电控系统元件板上的元件为挖掘机电控系统元件实物，电源部分由三组12V的蓄电池串联组成，给电控系统元件板和传感器模拟模块供电，传感器模拟模块产生传感器的模拟信号，并与电控系统元件板连接。
2.根据权利要求1所述的挖掘机电控系统实验装置，其特征是传感器模拟模块所用的单片机与A/D及D/A转换器、键盘及LED显示器、开关电路、指示灯以及继电器驱动电路相连。
专利摘要一种挖掘机电控系统实验装置，用于挖掘机使用单位、生产厂家及学校的技术培训或相关课程的实践教学。其特征是包括电控系统元件板、传感器模拟模块及电源，电控系统元件板上的元件为挖掘机电控系统元件实物；电源部分由三组12V的蓄电池串联组成，给电控系统元件板和传感器模拟模块供电；传感器模拟模块产生传感器的模拟信号，并与电控系统元件板连接。本实用新型通过模拟各种传感器的实际工况，从而实现挖掘机电控系统的动态模拟，实验装置的成本低，占地面积小，使用方便，实用。
文档编号G09B25/02GK202025474SQ20102058844
公开日2011年11月2日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者梁杰 申请人:山东交通学院
技术领域：
本实用新 型涉及一种挖掘机电控系统的实验装置，用于单位施工、挖掘机生产厂家及学校的技术培训和相关课程的实践教学。
背景技术：
挖掘机是目前应用最为广泛的工程机械之一，而电控系统则是挖掘机的重要组成部分，挖掘机电控系统实验是学校教学、施工单位以及挖掘机生产厂家技术培训的一个不可缺少的内容。目前的挖掘机电控系统实验装置通常和发动机及液压系统做成一体，发动机运行时驱动液压系统工作，直接产生各种工况，这种实验方式尽管可完成电控、液压及发动机的相关实验，但存在着实物体积大、占地面积大、成本高以及实验效果不理想等缺点。
发明内容为了克服目前挖掘机电控系统实验装置的不足，本实用新型提供一种能够模拟挖掘机实际工况的挖掘机电控系统实验装置。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是包括电控系统元件板、传感器模拟模块及电源。电控系统元件板上的元件为挖掘机电控系统元件实物，电源部分由三组 12V的蓄电池串联组成，给电控系统元件板和传感器模拟模块供电，传感器模拟模块产生传感器的模拟信号，并与电控系统元件板连接。传感器模拟模块所用的单片机与A/D及D/A 转换器、键盘及LED显示器、开关电路、指示灯以及继电器驱动电路相连。本实用新型的优点是，通过模拟各种传感器的实际工况，从而实现挖掘机电控系统的动态模拟，实验装置的成本低，占地面积小，使用方便，实用。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是实例的系统组成框图。图2是实例采用的单片机电路原理图。图3是实例采用的A/D及D/A转换电路的电路原理图。图4是实例的继电器控制电路原理图。图5是实例的LED显示器及键盘电路原理图。图6是实例的开关及指示灯控制电路原理图。图7是实例的电源电路原理图。
具体实施方式
在
图1所示的实施例中，挖掘机电控系统实验装置主要由电控系统元件板、传感器模拟模块及电源组成，电控系统元件板上的元件为挖掘机电控系统元件实物，电源部分由三组12V的蓄电池串联组成，向系统提供12V、24V及36V三种直流电源。传感器模拟模块用于产生各种传感器的模拟信号，主要由单片机、A/D及D/A转换器、键盘及LED显示器、 开关及指示灯电路、继电器及驱动电路、发电机电压信号产生电路、水温传感器信号模拟电路以及电源电路组成。传感器模拟模块采用ATMEL公司生产的AT89C52型单片机。AT89C52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Bytes Flash只读程序存储器，256bytes的随机存取数据存储器，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构。图2所示为AT89C52的最小系统、外部接口的电路图。在图3中，MAX512为8位分辨率、三通道电压输出、5V供电电压的串行CMOS D/A 转换芯片，通道A和B用于产生两个液压泵油压传感器0 5V的模拟信号。TLC548为单通道、8位分辨率、最大转换时间为17yS、5V供电电压的串行CMOS A/D转换芯片，用于检测油门位置传感器的输出信号，以便确定转速传感器模拟信号的频率。在图4中，六个小型继电器由单片机通过ULN2003A芯片驱动，ULN2003A为七路输出、带有续流二极管的驱动芯片，继电器线圈两端不需再外接保护二极管。继电器Kl和 K2用以实现油泵油压信号源的切换，模拟状态时，实验装置采用MAX512输出的油压模拟信号，否则，直接与油压传感器实物相连。继电器K3和K4用于实现转速传感器信号源的切换， 转速传感器的模拟信号由单片机AT89C52的定时/计数器0产生，用方波信号代替实际的正弦信号。当检测到钥匙开关处于启动位置时，AT89C52根据油门位置的不同，立即输出对应于相应发动机转速的频率信号。继电器K5和K6用于实现水温传感器信号源的切换，水温传感器用一阻值为2k的电位器模拟。在图5中，HD7279A为串行接口的数码管及键盘管理芯片，8个数码管用来显示所调节的相关参数，6个按键两个为一组，分别用来调节油泵油压的模拟输出电压信号及转速传感器的模拟输出频率信号。 在图6中，74164为串行输入、并行输出的8位移位寄存器，8路并行输出端通过限流电阻接发光二极管，用于显示开关型传感器的工作状态，74164的工作受与门Ul-IA控制，由AT89C52的P3. 0脚输出发光二极管的显示数据，P3. 1输出移位时钟。74165为并行输入、串行输出的8位移位寄存器，8路并行输入端接8个开关，用于选择开关型传感器的工作状态，74165的工作受与门U1-2A控制，串行输出端接AT89S52的P3. 0脚，移位时钟端接 P3. 1 脚。在图7中，系统所用的+5V直流电压由蓄电池输出的12V电压通过三端稳压器 7805获得。
权利要求1.一种挖掘机电控系统实验装置，其特征是包括电控系统元件板、传感器模拟模块及电源，电控系统元件板上的元件为挖掘机电控系统元件实物，电源部分由三组12V的蓄电池串联组成，给电控系统元件板和传感器模拟模块供电，传感器模拟模块产生传感器的模拟信号，并与电控系统元件板连接。
2.根据权利要求1所述的挖掘机电控系统实验装置，其特征是传感器模拟模块所用的单片机与A/D及D/A转换器、键盘及LED显示器、开关电路、指示灯以及继电器驱动电路相连。
专利摘要一种挖掘机电控系统实验装置，用于挖掘机使用单位、生产厂家及学校的技术培训或相关课程的实践教学。其特征是包括电控系统元件板、传感器模拟模块及电源，电控系统元件板上的元件为挖掘机电控系统元件实物；电源部分由三组12V的蓄电池串联组成，给电控系统元件板和传感器模拟模块供电；传感器模拟模块产生传感器的模拟信号，并与电控系统元件板连接。本实用新型通过模拟各种传感器的实际工况，从而实现挖掘机电控系统的动态模拟，实验装置的成本低，占地面积小，使用方便，实用。
文档编号G09B25/02GK202025474SQ20102058844
公开日2011年11月2日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者梁杰 申请人:山东交通学院
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