垃圾转运车装卸控制系统的研究与开发

摘要

随着我国经济社会的快速发展，城市现代化建设和乡镇城市化建设步伐的加快，为民众提供了日益舒适便捷的生活环境，同时也产生了大量的生活垃圾。如何清运数量众多的生活垃圾，是摆在我国城市化道路上亟待解决的问题。
　　拉臂式垃圾车性能优异，使用方便，是解决垃圾清运问题的有效工具。但目前我国真正形成规模的垃圾车生产和改装企业只有20多家，并且产品单一，技术落后。装卸控制系统作为拉臂式垃圾车的核心部件，更是长期依赖进口。因此本文以拉臂机构装卸控制系统为研究对象，旨在开发一款满足垃圾车使用的装卸控制系统。
　　论文首先对国内外拉臂机构装卸控制系统进行了对比研究，总结了市场上各装卸控制系统的不足，并在此基础上确定了本文的总体控制思路。本文将CAN总线运用于装卸控制系统，并通过CAN总线接收整车控制器指令，同时根据各路接近开关的闭合情况，综合决定开关量的输出值，以此控制电磁换向阀的换向，实现垃圾车各工况的运转和有序转换。
　　对拉臂机构的控制是通过控制其液压系统来完成的，因此本文在对拉臂机构受力分析的基础上，完成了拉臂机构的液压系统设计。在硬件电路设计时，采用飞思卡尔的MC9S12G128MLL单片机作为系统处理器，该单片机内置MSCAN，AD转换、PWM等模块，使用方便，性能优异。除单片机最小系统电路外，还对开关量输出模块、数字量采集模块、CAN通讯模块、液晶显示模块、按键模块、温度采集模块等功能模块进行了设计，并研究了系统的抗干扰措施。
　　系统软件选用模块化设计，编写了开关量输出程序、数字量采集程序、液晶显示程序、CAN收发程序、温度采集程序、按键中断程序。并对这些程序进行函数封装形成子函数，通过主函数调用的方式实现系统软件的运行。
　　最后本文通过实验，模拟了整车控制器与装卸控制器之间的CAN通讯，通过信号产生器模拟6位接近开关的输入，并观察了开关量的输出值是否符合系统设定。并对系统进行了温度采集实验，液晶显示实验，通过实验，证明了本文所设计的垃圾转运车装卸控制系统达到了预期的要求。

目录

声明

摘要

1．1 选题依据

1．2 拉臂式垃圾车发展现状及研究动态

1．2．1 国外发展现状与趋势

1．2．2 国内发展现状与趋势

1．3．研究意义与目的

1．4 论文主要研究内容

第二章 拉臂式垃圾车介绍及其液压系统设计

2．1 拉臂式垃圾车介绍

2．2 拉臂机构介绍

2．3 拉臂式垃圾车作业方式介绍

2．4 本文研究对象及其受力分析

2．4．1 拉臂机构受力分析

2．5 液压系统设计

2．5．1 液压缸选型与校核

2．5．2 齿轮泵的选型与校核

2．5．3 液压系统设计

第三章 垃圾转运车装卸控制系统总体方案设计

3．1 装卸控制系统功能需求分析

3．2 装卸控制系统控制总线的选择

3．3 总体控制方案制定

3．4 CAN总线技术研究

3．4．1 CAN总线的分层结构

3．4．2 CAN总线的报文传输与帧协议

3．4．3 CAN总线的仲裁过程与位仲裁

3．4．4 CAN总线的错误类型和界定

第四章 装卸控制系统硬件设计

4．1 装卸控制系统硬件总体设计

4．2 处理器控制电路设计

4．2．1 处理器选型

4．2．2 处理器复位电路设计

4．2．3 处理器晶振电路设计

4．2．4 处理器电源电路设计

4．2．5 处理器滤波电路设计

4．3 开关量输出接口电路设计

4．4 接近开关与数字信号输入电路设计

4．5 液晶显示电路设计

4．6 CAN通讯模块设计

4．7 按键电路设计

4．8 温度采集模块设计

4．9 硬件抗干扰设计

第五章 装卸控制系统软件设计

5．1 软件开发环境介绍

5．2 系统整体框架

5．2．1 主节点功能及主要程序

5．2．2 从节点功能及主要程序

5．3 从节点程序设计

5．3．1 数字量采集程序

5．3．2 开关量输出程序

5．3．3 液晶显示程序

5．3．4 CAN控制程序

5．3．5 温度测量程序

5．3．6 从节点主程序

5．4 主节点程序设计

5．4．1 按键中断程序

5．4．2 主节点主程序

第六章 系统实验与调试

6．1 实验原理

6．2 CAN通讯实验

6．3 指令接收实验

7．1 总结

7．2 不足与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及科研情况