[实用新型]基于数字信号处理器的超声波自动找平装置

说明书

技术领域

本实用新型属于应用于工程机械的超声波自动找平技术领域，具体为一种基于数字信号处理器的超声波自动找平装置。

背景技术

在现有工程机械找平系统中，超声波自动找平系统由于有高灵活性、系统部件少、结构轻便及安装调试方便的优点，得到了广泛的应用。

目前的超声波自动找平装置都是采用单片机作为各部件核心处理器，由单片机结合CAN总线控制芯片及其它接口芯片作为其部件的硬件控制电路。其结构如图1所示：系统包括主控制器、集线器和传感器；D1、D2为单片机，A1、A2是CAN总线控制器，T1、T2是CAN总线收发器，M1、M2为单片机外围扩展接口电路，O1为输出接口电路，J1为人机交互界面电路，S2为超声波收发电路。其工作过程为：超声波传感器单片机D2通过接口电路M2控制超声波收发电路S2发出超声波，经过反射的超声波由超声波收发电路S2接收并通过接口电路M2到单片机U2，单片机D2计算出距离后控制CAN总线控制器A2将数据通过CAN总线收发器T2发出，其中超声波收发电路S2可以有多路并由单片机D2分时控制；超声波传感器也可以有多个，数据经集线器到主控制器的CAN总线收发器T1；主控制器单片机D1通过CAN总线控制器A1及CAN总线收发器T1收到超声波传感器传来的数据，综合处理后通过接口电路M1控制输出接口电路O1输出，另外单片机D1通过接口电路M1处理人机交互界面电路J1发出的信号，并作出处理后经接口电路M1反馈到人机交互界面电路J1。这种结构的优点是成本低、软件编程容易；但由于单片机处理速度慢每秒仅2M左右个指令，且集成度低，需要设置不少外围配线，使得整个装置硬件结构复杂，信号处理和运算能力差，控制的稳定性和精度都不够理想。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：现有超声波自动找平装置信号处理和运算能力差，结构复杂，稳定性和精度不够理想。

本实用新型的技术方案是：基于数字信号处理器的超声波自动找平装置，主控制器由数字信号处理器、CAN总线控制器、CAN总线收发器、输出接口电路和人机交互界面电路组成，超声波传感器由数字信号处理器、CAN总线控制器、CAN总线收发器和超声波收发电路组成；超声波传感器的数字信号处理器连接CAN总线控制器和CAN总线收发器，CAN总线收发器与CAN总线相连，CAN总线上的数据输入主控制器的CAN总线收发器，通过主控制器的数字信号处理器连接的CAN总线控制器，将数据输入到数字信号处理器中处理，再由输出接口电路输出，主控制器的数字信号处理器还连接人机交互界面电路。

本实用新型设有一个以上超声波传感器和一个集线器，集线器产生CAN总线识别码分别输入各超声波传感器，由集线器分配CAN总线识别码，分时将数据发送到CAN总线上；超声波传感器的数字信号处理器还可连接多路超声波收发电路，进行分时控制。主控制器的数字信号处理器处理人机交互界面电路发出的信号，作出反应后输出到人机交互界面显示。主控制器的控制信号通过CAN总线输入超声波传感器，可以使超声波传感器部分执行不同的工作模式。本实用新型可选用内置CAN总线控制器的数字信号处理器，即将主控制器的CAN总线控制器设置于主控制器的数字信号处理器内，将超声波传感器的CAN总线控制器设置于超声波传感器的数字信号处理器内，使结构更精简。

本实用新型整体结构简洁高效，由于数字信号处理器集成度高，性能高，具有高速的数据采集处理能力，至少为单片机处理速度的10倍以上，一般可达到20倍；与CAN总线结合应用，通过数字信号处理器内部集成的CAN总线控制器，实现部件间CAN总线通信，具有很高的实时性和精度。本实用新型为工程机械自动找平提供更加可靠和高精度的自动控制，从而提高工程机械的工作效率和质量。

附图说明

图1是基于单片机的超声波自动找平装置结构示意图。

图2是本实用新型实施例结构示意图。

图3是本实用新型的一个具体实施例电路图。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型包括超声波传感器部分和主控制器部分，图中U1、U2为数字信号处理器，T1、T2是CAN总线收发器，O1为输出接口电路，J1为人机交互界面电路，S2为超声波收发电路。选用内置CAN总线控制器的数字信号处理器，如TMS320LF2407A数字信号处理器。图3为具体的电路图。