一种用于汽车衡的数字称重仪表的制作方法

1.本实用新型涉及称重仪表技术领域，尤其涉及一种用于汽车衡的数字称重仪表。


背景技术：

2.目前市面上现有的数字称重仪表通常是采用rs485接口，但是由于rs485的特性，造成起传输速度慢，因此此类仪表只适合静态测量，不适合动态测量。而且，现有的称重仪表内的电源电路中往往是直接将电压降至目标电压后就对仪表内的其他电路供电，电压纹波较大，系统热耗散功率大，市面上的仪表接口单一，在一些需要多通道协同联动的应用场景下就无法使用。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种用于汽车衡的数字称重仪表，以解决上述背景技术中的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供一种用于汽车衡的数字称重仪表，包括电源模块、通信模块、控制模块以及显示模块；
5.所述电源模块包括交流
‑
直流转换电路、第一降压处理电路、第二降压处理电路、第一线性稳压电路以及第二线性稳压电路，所述交流
‑
直流转换电路用于将输入的交流电转换为直流电压u1，所述第一降压处理电路用于对所述直流电压u1进行降压处理得到直流电压u2，所述第一线性稳压电路和所述第二线性稳压电路用于将直流电压u2分别降至u3和u4，所述第二降压处理电路用于对所述直流电压u1进行降压处理得到直流电压u5，所述电源模块输出的直流电压u1、u3和u4用于实现所述数字称重仪表内部模块的供电，所述电源模块输出的直流电压u5用于给所述汽车衡的数字称重传感器供电；
6.所述通信模块包括用于与所述数字称重传感器进行通信的can总线接口电路以及用于与其他外部终端进行通信的外部通信电路；
7.所述显示模块包括lcd背光电路，所述lcd背光电路用于在所述控制模块的控制下将通过所述can总线接口电路接收到的所述数字称重传感器发送的称重数据进行显示。
8.进一步地，所述直流电压u1的电压值为12v，直流电压u2的电压值为5.3v，直流电压u3的电压值为5v，直流电压u4的电压值为3.3v，直流电压u5的电压值为9v。
9.进一步地，所述电源电路输出的直流电压u1和直流电压u3用于给所述控制模块供电，所述电源电路输出的直流电压u4用于给所述can总线接口电路供电，所述电源电路输出的直流电压u4用于给所述外部通信电路供电。
10.进一步地，所述第一线性稳压电路包括依次连接的第一滤波子电路、第一线性稳压器以及第二滤波子电路。
11.进一步地，所述第二线性稳压电路包括依次连接的第三滤波子电路、第二线性稳压器以及第四滤波子电路。
12.进一步地，所述电源模块还包括设置在所述交流
‑
直流转换电路与所述第一降压
处理电路之间的前级浪涌保护电路和滤波保护电路。
13.进一步地，所述第二降压处理电路包括依次连接的外部传感器供电控制子电路、短路保护子电路、第五滤波子电路、降压子电路、第六滤波子电路以及第一防雷子电路。
14.进一步地，所述外部通信电路包括usb接口电路、4g电路、5g电路、以太网接口电路、rs232接口电路、电流环接口电路、开关量输入接口电路以及开关量输出接口电路中的至少一种。
15.进一步地，所述can总线接口电路包括依次连接的can总线收发器、第二防雷子电路和自恢复保险电路。
16.进一步地，所述交流
‑
直流转换电路包括依次连接的emc保护子电路、交直流转换子电路和第七滤波子电路。
17.与现有技术相比，本实用新型的显著效果为：
18.1、本实用新型提供的数字仪表中的电源模块在向仪表内其他模块供电之前先通过第一降压处理电路进行降压处理，然后通过线性稳压电路将降压后的电压再降至u3和u4，再提供给各模块供电，本实用新型在两个线性稳压电路之前增设有第一降压处理电路进行降压处理，可以降低线性稳压器的热耗散功率以及系统的热耗散功率，从而降低了整个系统的功耗，在第一降压处理电路之后设置两个线性稳压器再进行稳压与降压，可以降低系统电压上的纹波；2、通过can总线电路接口实现数字称重传感器之间的数据传输，增大了传输距离和传输速度；3、数字称重仪表上除了设置can总线电路接口与数字称重传感器进行数据传输，还设置有其他外部通信电路，使该仪表适用于多种应用场景。
附图说明
19.图1是本实施例提供的用于汽车衡的数字称重仪表的结构框图；
20.图2是本实施例提供的第一线性稳压电路的电路图；
21.图3是本实施例提供的第二线性稳压电路的电路图；
22.图4是本实施例提供的第二降压处理电路的电路图；
23.图5是本实施例提供的交流
‑
直流转换电路的电路图；
24.图6是本实施例提供的锂电池充电电路的电路图；
25.图7是本实施例提供的电源模块的部分电路图；
26.图8是本实施例提供的第一降压处理电路的电路图；
27.图9是本实施例提供的can总线接口电路的电路图；
28.图10是本实施例提供的控制模块的接口电路；
29.图11
‑
1是本实施例提供的lcd背光电路的第一电路图；
30.图11
‑
2是本实施例提供的lcd背光电路的第二电路图；
31.图12是本实施例提供的显示模块的一种显示界面示意图。
具体实施方式
32.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型
的限制。
33.本实施例提供一种用于汽车衡的数字称重仪表，请参见图1所示，包括电源模块、通信模块、控制模块以及显示模块；
34.所述电源模块包括交流
‑
直流转换电路、第一降压处理电路、第二降压处理电路、第一线性稳压电路以及第二线性稳压电路，所述交流
‑
直流转换电路用于将输入的交流电转换为直流电压u1，所述第一降压处理电路用于对所述直流电压u1进行降压处理得到直流电压u2，所述第一线性稳压电路和所述第二线性稳压电路用于将直流电压u2分别降至u3和u4，所述第二降压处理电路用于对所述直流电压u1进行降压处理得到直流电压u5，所述电源模块输出的直流电压u1、u3和u4用于实现所述数字称重仪表内部模块的供电，所述电源模块输出的直流电压u5用于给所述汽车衡的数字称重传感器供电；
35.所述通信模块包括用于与所述汽车衡的数字称重传感器进行通信的can总线接口电路以及用于与其他外部终端进行通信的外部通信电路；
36.所述显示模块包括lcd背光电路，所述lcd背光电路用于在所述控制模块的控制下将通过所述can总线接口电路接收到的所述数字称重传感器发送的称重数据进行显示。
37.首先，对电源模块进行详细的说明。本实施例中的交流
‑
直流转换电路可以将220v交流电压转化为12v直流电压，也即可选的，本实施例中直流电压u1的电压值为12v，直流电压u2的电压值为5.3v，直流电压u3的电压值为5v，直流电压u4的电压值为3.3v，直流电压u5的电压值为9v。所述电源电路输出的直流电压u1和直流电压u3可以用于给所述控制模块供电，所述电源电路输出的直流电压u4可以用于给所述can总线接口电路供电，所述电源电路输出的直流电压u4还可以用于给所述外部通信电路供电，输出的直流电压u5可以用于给汽车衡的称重传感器供电。
38.请参见图2所示，本实施例中的第一线性稳压电路包括依次连接的第一滤波子电路、第一线性稳压器以及第二滤波子电路。其中，电容c48和电容c49构成第一滤波子电路，电容c165、电容c166以及电容c164构成第二滤波子电路，第一线性稳压器可直接采用spx394qam3芯片。
39.请参见图3所示，本实施例中的第二线性稳压电路包括依次连接的第三滤波子电路、第二线性稳压器以及第四滤波子电路。其中，电容c58、电容c59以及电容c60构成第三滤波子电路，电容c62、电容c63以及电容c61构成第四滤波子电路，第二线性稳压器可以采用mic29302bu芯片实现，adj引脚上分别与调节电阻r76和调节电阻r79连接，以调节第二线性稳压器的输出电压，如图3所示，第二线性稳压电路中还设置有电源指示灯led3以便于调试。
40.请参见图4所示，第二降压处理电路可以包括依次连接的外部传感器供电控制子电路、短路保护子电路、第五滤波子电路、第二降压子电路、第六滤波子电路以及第一防雷子电路，第二降压处理电路的电路图可以参见图4所示，图4中的三极管q11和场效应管q10实现外部传感器的供电控制，通过保险丝进行短路保护，由电容c51、c52和c53构成第五滤波子电路，电容c56、c54、c55、电感l17、电容c171构成第六滤波子电路，电源芯片k7809m
‑
1000r3实现降压处理，提供过压过流保护，第一防雷子电路接在第二降压处理电路的电压输出端与地之间。
41.本实施例中的交流
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直流转换电路包括依次连接的emc保护子电路、交直流转换子
电路和第七滤波子电路，具体电路图可以参见图5所示。
42.本实施例中的电源模块还可以包括锂电池充电电路，其中，锂电池充电电路可以参见图6所示，可以实现仪表的充电功能。
43.请参见图7所示，本实施例中的电源模块还包括设置在所述交流
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直流转换电路与所述第一降压处理电路之间的前级浪涌保护电路和滤波保护电路。
44.在一种示例中，第一降压处理电路可以参见图8所示。采用第一降压处理电路将dc
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12v降低到dc
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5.3v，然后再通过分别通过第一线性稳压电路和第二线性稳压电路将dc
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5.3v分别降低到5v和3.3v，用于给系统供电。设计的目的是利用第一降压处理电路中dc/dc芯片高达95％的转化效率、3a的大电流输出特性，给整个系统提供总电源，但由于dc/dc的输出纹波较大，因此再通过线性稳压器把电压降到dc
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5v和dc
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3.3v给各个模块供电，从而降低系统电压上的纹波。由于先将线性稳压器的输入电压降低，从而降低了其热耗散功率，也降低了整个系统的功耗。本实施例中的第一降压处理电路可以由第八滤波子电路、第一降压子电路以及第九滤波子电路组成，第八滤波子电路由电容c64、电容c65以及电容c66构成，第九滤波子电路包括电容c69、电容c70、电容c67以及电容c68和电感l6，第一降压子电路包括tps5430ddar芯片以及该芯片的配置元件，具体的，请参见图8所示，电阻r78和r80是电压调节电阻，用来调节输出电压，电容c57为芯片提供栅极驱动电压，一方面，电感l5于d11起到储能和续流的作用，另一方面，电感l5和c69可以组成lc滤波电路。
45.本实施例中的外部通信电路包括usb接口电路、4g电路、5g电路、以太网接口电路、rs232接口电路、电流环接口电路、开关量输入接口电路以及开关量输出接口电路中的至少一种。优选的，上述接口电路全部集成在本实施例所提供的称重仪表中，适应各种应用场景，用户可根据设备安装环境要求，选择不同的通讯方式，例如，直接将仪表与云端或移动端设备连接，可远程进行监控、维护，从而降低设备维护成本，实现复杂环境下的多通道协同联动。应当说明的是，在一些实施例中，通信模块中还可以设置sd卡接口电路。当称重仪表与其他外部终端进行数据交互时，可以采用随机加密算法对通信数据进行加密处理，以保证数据通信的安全性。
46.本实施例中的can总线接口电路包括依次连接的can总线收发器、第二防雷子电路和自恢复保险电路，具体电路图可以参见图9所示，gsm075f和gsm075p是防雷放电管，构成第二防雷子电路，用于遭雷击时泄流，以保护仪表，msm020是自恢复保险丝，两个自恢复保险丝构成自恢复保险电路，当雷击发生时，保险丝将先熔断，然后再通过放电管进行放电，以保护仪表。
47.本实施例中的控制模块与各模块连接，其可以对接收到的称重传感器发送的称重数据进行解密，然后将其称重数据通过显示模块进行显示。应该说明的是，本实施例所提供的称重仪表中还可以设置有存储模块，其存储有各传感器的身份标识信息，称重传感器将与其身份标识信息关联的称重数据发送给称重仪表，称重仪表可以根据连续监测的多组数据确定异常数据，当监测到数据异常时，称重仪表可以根据存储模块存储的身份标识信息确定出发生故障的称重传感器是哪一个，并可以进行报警提示。本实施例中控制模块的接口电路可以参见图10所示。本实施例中的lcd背光电路的电路图可以参见图11
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1和图11
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2所示。具体来说，本实施例中的显示模块可以采用高清触控液晶屏，用户可以通过高清触控显示屏对称重仪表进行设置，例如可以将称重仪表与称重传感器进行绑定，该称重仪表的
一种显示界面如图12所示。
48.本实施例所提供的数字称重仪表可以采用linux开源操作系统，在底层实现上就具备良好的稳定性和可移植性，具备适应嵌入式的良好的可裁剪性，同时通过守护进程与逻辑处理进程分离的方式保证了仪表在长期通电的应用场景也具备良好的稳定性，软件控制方面可实现动态称重、静态称重自由切换，能覆盖到称重行业大部分应用场景，此外仪表通过开关量输入、输出接口电路还可以提供充足的开关量采样及输出通道，对于开关量控制信号，除了针对特殊场景进行定制化配置外，还可提供用户可编程界面，保证满足用户在特殊场景下的自适应配置。
49.以上所揭露的仅为本实用新型一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的。