一种用于臂车底盘的控制器的制作方法

1.本实用新型涉及机械曲臂车、直臂车领域，特别涉及一种用于臂车底盘的控制器。


背景技术：

2.长久以来，臂车使用环境恶劣、技术复杂、以及整机控制系统配套一致性差等原因，导致我国国产的臂车控制器产品技术仍然落后，目前产品不成熟。目前国内的臂车底盘控制器主要依赖于欧洲和美国的产品，严重依赖于进口；传统的臂车，基本都是在工业产品开发的基础上实现了臂车的基本功能，不能满足非道路车的恶劣环境；由于臂车动作的时间较长，需要不断调节比例阀的输出，以保证稳定的速度；并要求实施调整工作平台起升和下降阀，以保证平台的水平；国内厂家在此控制方面多有不足，很难保证机器的平稳运行。
3.臂车主要有发动机和锂电池两种动力源，在发动机为动力源的臂车控制器里，对控制器的要求更好，国内设计者选用12v系统的芯片、工业级的芯片居多，导致控制器故障率偏高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供功能全面、可靠性好、抗干扰能力强的一种用于臂车底盘的控制器。
5.本实用新型的目的是这样实现的：一种用于臂车底盘的控制器，包括主壳体、透气塞、盖板、控制板，所述主壳体上设置有透气塞，所述控制板包括有插件贴片和电路板，所述接插件贴片焊接在模块化设计的电路板上面，所述盖板通过安装螺栓与主壳体连接；所述控制板内包括mcu模块、低压电源模块、数字信号处理模块、频率信号处理模块、模拟信号处理模块、电源输出模块、存储模块、pwm输出及电流闭环模块、数字输出模块、can通讯接口模块及电路保护模块；所述数字信号处理模块、频率信号处理模块、模拟信号处理模块输出端与mcu模块单向电性连接；所述mcu模块与存储模块、can通讯接口模块双向电性连接；所述mcu模块与pwm输出及电流闭环模块形成闭环电性连接；所述mcu模块与数字输出模块单向电性连接；所述电源输出模块与传感器模块单向电性连接。
6.优选的，所述mcu模块选用型号为nxp的32位单片机spc563x。
7.优选的，所述can模块内部兼容canopen总线协议并集成有ccp通讯协议。
8.优选的，所述低压电源模块为开关电源和低压差线性稳压器相互结合。
9.优选的，所述电路保护模块具有电源反接、抗冲击保护、过压保护、甩负荷保护、短路保护的功能。
10.优选的，所述模拟信号处理模块兼容电流型传感器和电压型传感器。
11.优选的，所述传感器模块兼容磁电式传感器和霍尔式传感器，实时采集转速信号。
12.优选的，所述mcu模块给出目标电流值后与采样回来的电流做差值，调制出新的pwm模块占空比，以形成恒定电流来驱动电磁阀工作实现自动的电流闭环。
13.优选的，所述mcu模块分别控制r1、r2的导通，实现多个不同的can总线终端电阻。
14.优选的，所述电磁阀包括回转比例阀、行走-前进阀、行走-后退阀、伸缩比例阀、变幅比例阀、转台右回转输出阀、转台左回转输出阀、行走高速阀、主臂下降输出阀、主臂上升输出阀、平台右回转阀、平台左回转阀、平台上升调平阀、平台下降调平阀兼容比例阀。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：
16.1、采用标准can总线通讯，cnaopen协议，实现底盘控制器和平台控制器远距离的信号传输；
17.2、比例阀驱动具有自动电流闭环控制功能，实现在长时间、长距离运动过程的自动闭环控制；给出目标电流值后控制器硬件可以实现自动的电流闭环功能；
18.3、采用模块化设计思路、车规级的芯片等级，充分考虑各个硬件模块的短路、过载保护，具有硬件智能保护功能；并实时诊断各驱动信号、输出信号。
附图说明
19.图1为本实用新型的结构正面示意图。
20.图2为本实用新型的结构背面示意图。
21.图3为本实用新型的立体结构示意图。
22.图4为本实用新型控制板的结构示意图。
23.图5为本实用新型mcu模块实现自动电流闭环功能的流程示意图。
24.图6为本实用新型mcu模块实现can总线终端电阻的流程示意图。
25.其中，1主壳体，2透气塞，3盖板，4控制板。
具体实施方式
26.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
27.如图1-2所示，一种用于臂车底盘的控制器，包括主壳体1、透气塞2、盖板3、控制板4，主壳体1上设置有透气塞2，控制板4包括有插件贴片和电路板，接插件贴片焊接在模块化设计的电路板上面，盖板3通过安装螺栓与主壳体1连接；控制板4内包括mcu模块、低压电源模块、数字信号处理模块、频率信号处理模块、模拟信号处理模块、电源输出模块、存储模块、pwm输出及电流闭环模块、数字输出模块、can通讯接口模块及电路保护模块；数字信号处理模块、频率信号处理模块、模拟信号处理模块输出端与mcu模块单向电性连接；mcu模块与存储模块、can通讯接口模块双向电性连接；mcu模块与pwm输出及电流闭环模块形成闭环电性连接；mcu模块与数字输出模块单向电性连接；电源输出模块与传感器模块单向电性连接。
28.上述mcu模块选用型号为nxp的32位单片机spc563x，为片上flash 1.5m，片上ram 96k，最高频率可以到80m；该单片机为车规级powertrain用途mcu，产品稳定可靠，广泛用于发动机控制。
29.上述can模块内部兼容canopen总线协议并集成有ccp通讯协议，能实现与上位机的标定、诊断、数据及程序的更新。
30.上低压电源模块为开关电源和低压差线性稳压器相互结合。
31.上述电路保护模块具有电源反接、抗冲击保护、过压保护、甩负荷保护、短路保护的功能。
32.上述模拟信号处理模块兼容电流型传感器和电压型传感器。
33.上述传感器模块兼容磁电式传感器和霍尔式传感器，实时采集转速信号。
34.上述mcu模块给出目标电流值后与采样回来的电流做差值，调制出新的pwm模块占空比，以形成恒定电流来驱动电磁阀工作实现自动的电流闭环。
35.上述mcu模块分别控制r1、r2的导通，实现多个不同的can总线终端电阻，能适应不同系统和发动机ecu。
36.上述电磁阀包括回转比例阀、行走-前进阀、行走-后退阀、伸缩比例阀、变幅比例阀、转台右回转输出阀、转台左回转输出阀、行走高速阀、主臂下降输出阀、主臂上升输出阀、平台右回转阀、平台左回转阀、平台上升调平阀、平台下降调平阀兼容比例阀，比例阀驱动具有自动电流闭环控制功能，实现在长时间、长距离运动过程的自动闭环控制；给出目标电流值后控制器硬件可以实现自动的电流闭环功能。
37.本实用新型实现电磁阀驱动电路自动电流闭环的功能，解决电磁阀长时间运行时由于发热引起的内阻变化、电流变化、阀开度变化及速度变化，保证长时间运行是的速度；另外设计can总线终端电阻可标定，适配发动机、动力电池等多种can总线网络；采用模块化设计思路、车规级的芯片等级，充分考虑各个硬件模块的短路、过载保护，具有硬件智能保护功能；并实时诊断各驱动信号、输出信号。
38.本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。