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（湖北工程学院机械工程学院，湖北 孝感 432000）
【摘要】：现阶段，我国工程机械控制领域在发展过程中已经出现了很多新技术，比如说，机械状态监测、故障诊断、发动机智能化控制技术等，可以有效的找出工程机械在制造生产过程中存在的不足，并及时为其制定有效的解决对策，避免严重的损失发生，从而提升工程机械零件质量，保证其可以满足各个领域的使用需求，为工程机械领域的健康、可持续发展提供良好的保障基础。基于此，本文对工程机械嵌入式智能控制平台的设计与实现进行了简单的研究。
【关键词】：工程机械；嵌入式智能控制平台；平台设计；实现
前言：近年来，我国经济水平逐渐提高，各个领域得到了快速的发展，对社会中各个方面的基础建设工作给予出了高度的重视。而工程机械在基础建设中重要组成部分，工程领域的发展状况对于基础建设的质量来说有着非常重要的作用。然而，我国工程机械领域在发展过程中与一些发达国家相比仍存在着一定的不足，主要体现在机械生产控制方面，就算在开展日常控制管理工作也主要依赖于进口控制技术，对其的研究工作不重视，导致我国工程机械控制工作质量与效率提不上去。要想从根本上解决这一问题，就应该提高对控制工作的重视，积极引进先进的控制成果，并根据自身发展现状制定出一项科学、合理的控制方案，只有这样才能提升工程机械控制水平，为工程机械领域的健康、可持续发展提供良好的保障基础。
一、嵌入式智能控制平台总体设计
工程机械主要由摊铺机、挖掘机、起重机等部分组成，不同的机械设备在实际使用过程中有着不同的性能，对于控制系统中硬件功能来说也有着很大的差距。
（一）控制平台功能需求
工程机械嵌入式智能控制平台主要由人机互交平台、监控模块、传感器、执行器组成，其中的人机互交平台主要指，工程机械工作人员在工作期间应该掌握各个类型工程机械的数据信息，做好数据信息的整合工作，并通过监控模块对机械数据信息进行分析，找出其中存在的不足，及时为其制定有效的解决对策，只有这样才能保证数据信息的准确性，为机械信息互交共享提供良好的保障基础[1]。当信息互交完成之后，操作人员需要将参数信息进行实时共享，并通过監控模块进行命令传达；对于监控模块来说，其在实际运行期间可以有效的对机器的运行、可执行现状进行全方面分析，了解工程机械设备的工作状况；传感器主要以CAN接口传感器为基础对监控模块中的数据信息进行分析，并将所得出来的分析结果通过CAN总线的形式发送给监控模块；可执行器主要以带有处理器、CAN接口的驱动模块对监控模块中的外部件驱动工作进行控制，并严格遵守指定标准进行，只有这样才能提升驱动模块在运行时的稳定性与可靠性。
（二）系统方案设计
为了提升工程机械嵌入式智能控制平台系统的可扩展性、可靠性、安全性、稳定性等特点，需要做好工程机械控制系统的调节工作，并通过人机互交平台硬件的形式进行控制模块设计只有这样才能保证工程机械的控制工作可以顺利进行下去[2]。
智能平台控制模块主要由：（1）微控制器：通过人机互交的形式将工程机械的运行状况显示出来，之后再通过CAN通信功能对其中的数据进行分析处理，并根据所得出来的分析结果选定对应的控制器，从而提升工程机械的控制质量与效率；（2）液晶显示模块：为了更好的适应工业现场环境，提升控制工作质量与效率，可以通过LCD单色屏的形式将工程机械中各项数据信息展示出来，加深控制工作人员的认知，保证控制工作可以顺利进行下去；（3）CAN通信模块：可以有效的实现人机交互平台与监控模块之间的信息共享，保证工程机械中的各类型信息可以在各个领域中得到广泛的应用[3]。
二、基于CAN总线人机互交平台设计与实现
（一）CAN通信协议设计
CAN通信协议主要由ID、Length、Key、Index、Data组成，其中的ID是整个CAN通信协议中识别符，格式长度为11位数。工程机械在实际管理过程中每一个机械中的节点都有着属于自己的ID号，提升管理工作质量与效率；Length的格式长度为四位数，可以有效的工程机械的管理现场进行全方控制，可以有效的找出其在管理过程中存在的不足，并及时为其制定有效的解决对策；Key是工程机械状态数据中第一个字节低四位，其主要作用就是辨别一些工程机械的信息类型；Index可以当成每一个机械设备运行状态中的信息引号数据，其在运行期间如果处于不同的状态，那么其中的状态数据就会发生变化；而Data可以有效的对机械设备中不同的节点状态信息体现出来，为设备的人机互交提供良好的保障基础[4]。
（二）LCD驱动设计
在选择驱动液晶屏幕时，应该根据工程机械的工作状态与工作环境进行选择。由于工程一些主要是室外工作，而人机互交的正常工作温度范围也在-20～+70℃作用，光照强烈。可以满足当前工作环境的液晶屏幕主要有LM2088ECW，其是一种单色图像点阵液晶屏幕，尺寸在5.7英寸，像素为320×240，有着能耗低、操作简单、高低温性能强等特点。在对其进行驱动设计过程中，首先要做好显示器对比度闭环控制工作，当机械自身温度在50℃以上时，那么就应该加大LCD灰度的驱动电压电流。当温度低于10℃时，液晶屏幕的温度比就会逐渐下降[5]。
（三）应用软件设计
工程机械嵌入式智能控制平台中的应用软件主要由界面显示模块、CAN中断处理模块、数据更新模块、报警处理模块等部分组成。其中的界面显示模块可以有效的将工程机械中的不变数据信息通过液晶屏幕显示出来，为接下来的控制工作打下良好的基础。为CAN中断处理模块可以有效对已经掌握的机械运行数据信息进行分析，找出其在运行过程中的关键字，并以关键字为基础开展处理工作。而数据更新模块主要以CAN通信信息为基础对当前界面中的动态信息进行创新，保证所开展的工程机械管理工作可以有效的满足数据信息的需求[6]。报警处理模块可以有效的记录工程机械中的每次报警信息，如果信息状况较小，那么该模块就可以通过CAN中断处理模块中对报警信息进行处理，以此来达到实时报警防治的目的。
结束语：随着社会不断的发展，各个领域对工程机械的使用需求逐渐提升，而嵌入式智能控制平台的出现对于工程机械领域发展来说起到了非常重要的作用。但是，嵌入式智能控制平台的设计时间较久，要想从根本上解决这一问题就应该加强对嵌入式智能控制平台设计与实现工作的研究，并根据工程机械领域发展现状制定出一项全新的智能控制平台，只有这样才能提升工程机械的控制工作质量与效率为，为工程机械领域的健康、可持续发展提供良好的保障基础。
参考文献：
[1]邓伟，陈六海，韩军，王广宇，杨小强.基于工控机的工程机械液压系统故障检测仪[J].机电产品开发与创新，2010，02：137-138.
[2]任焱唏，杨小强，陈六海，韩军，高亚明.便携式工程机械液压系统故障检测仪[J].建筑机械，2010，11：111-114.
[3]黎晖，于宏宇，石小华，朱晓卿.诊断仪嵌入式软件测试方法研究[J].计算机测量与控制，2015，09：2999-3002.
[4]高立龙，王新晴，蒋文峰.基于ARM的工程机械液压系统故障检测仪的设计[J].起重运输机械，2012，09：16-19.
[5]张浩，陈勇，程玉柱.项目驱动式案例教学法在“嵌入式系统”教学中的应用[J].中国电子教育，2012，04：48-50+58.
[6]常亮，李沛，戴蒙，孙琰，周玉琴.工程机械液压系统故障快速检测仪的设计[J].机电产品开发与创新，2014，04：101-102+87.
【摘要】：现阶段，我国工程机械控制领域在发展过程中已经出现了很多新技术，比如说，机械状态监测、故障诊断、发动机智能化控制技术等，可以有效的找出工程机械在制造生产过程中存在的不足，并及时为其制定有效的解决对策，避免严重的损失发生，从而提升工程机械零件质量，保证其可以满足各个领域的使用需求，为工程机械领域的健康、可持续发展提供良好的保障基础。基于此，本文对工程机械嵌入式智能控制平台的设计与实现进行了简单的研究。
【关键词】：工程机械；嵌入式智能控制平台；平台设计；实现
前言：近年来，我国经济水平逐渐提高，各个领域得到了快速的发展，对社会中各个方面的基础建设工作给予出了高度的重视。而工程机械在基础建设中重要组成部分，工程领域的发展状况对于基础建设的质量来说有着非常重要的作用。然而，我国工程机械领域在发展过程中与一些发达国家相比仍存在着一定的不足，主要体现在机械生产控制方面，就算在开展日常控制管理工作也主要依赖于进口控制技术，对其的研究工作不重视，导致我国工程机械控制工作质量与效率提不上去。要想从根本上解决这一问题，就应该提高对控制工作的重视，积极引进先进的控制成果，并根据自身发展现状制定出一项科学、合理的控制方案，只有这样才能提升工程机械控制水平，为工程机械领域的健康、可持续发展提供良好的保障基础。
一、嵌入式智能控制平台总体设计
工程机械主要由摊铺机、挖掘机、起重机等部分组成，不同的机械设备在实际使用过程中有着不同的性能，对于控制系统中硬件功能来说也有着很大的差距。
（一）控制平台功能需求
工程机械嵌入式智能控制平台主要由人机互交平台、监控模块、传感器、执行器组成，其中的人机互交平台主要指，工程机械工作人员在工作期间应该掌握各个类型工程机械的数据信息，做好数据信息的整合工作，并通过监控模块对机械数据信息进行分析，找出其中存在的不足，及时为其制定有效的解决对策，只有这样才能保证数据信息的准确性，为机械信息互交共享提供良好的保障基础[1]。当信息互交完成之后，操作人员需要将参数信息进行实时共享，并通过監控模块进行命令传达；对于监控模块来说，其在实际运行期间可以有效的对机器的运行、可执行现状进行全方面分析，了解工程机械设备的工作状况；传感器主要以CAN接口传感器为基础对监控模块中的数据信息进行分析，并将所得出来的分析结果通过CAN总线的形式发送给监控模块；可执行器主要以带有处理器、CAN接口的驱动模块对监控模块中的外部件驱动工作进行控制，并严格遵守指定标准进行，只有这样才能提升驱动模块在运行时的稳定性与可靠性。
（二）系统方案设计
为了提升工程机械嵌入式智能控制平台系统的可扩展性、可靠性、安全性、稳定性等特点，需要做好工程机械控制系统的调节工作，并通过人机互交平台硬件的形式进行控制模块设计只有这样才能保证工程机械的控制工作可以顺利进行下去[2]。
智能平台控制模块主要由：（1）微控制器：通过人机互交的形式将工程机械的运行状况显示出来，之后再通过CAN通信功能对其中的数据进行分析处理，并根据所得出来的分析结果选定对应的控制器，从而提升工程机械的控制质量与效率；（2）液晶显示模块：为了更好的适应工业现场环境，提升控制工作质量与效率，可以通过LCD单色屏的形式将工程机械中各项数据信息展示出来，加深控制工作人员的认知，保证控制工作可以顺利进行下去；（3）CAN通信模块：可以有效的实现人机交互平台与监控模块之间的信息共享，保证工程机械中的各类型信息可以在各个领域中得到广泛的应用[3]。
二、基于CAN总线人机互交平台设计与实现
（一）CAN通信协议设计
CAN通信协议主要由ID、Length、Key、Index、Data组成，其中的ID是整个CAN通信协议中识别符，格式长度为11位数。工程机械在实际管理过程中每一个机械中的节点都有着属于自己的ID号，提升管理工作质量与效率；Length的格式长度为四位数，可以有效的工程机械的管理现场进行全方控制，可以有效的找出其在管理过程中存在的不足，并及时为其制定有效的解决对策；Key是工程机械状态数据中第一个字节低四位，其主要作用就是辨别一些工程机械的信息类型；Index可以当成每一个机械设备运行状态中的信息引号数据，其在运行期间如果处于不同的状态，那么其中的状态数据就会发生变化；而Data可以有效的对机械设备中不同的节点状态信息体现出来，为设备的人机互交提供良好的保障基础[4]。
（二）LCD驱动设计
在选择驱动液晶屏幕时，应该根据工程机械的工作状态与工作环境进行选择。由于工程一些主要是室外工作，而人机互交的正常工作温度范围也在-20～+70℃作用，光照强烈。可以满足当前工作环境的液晶屏幕主要有LM2088ECW，其是一种单色图像点阵液晶屏幕，尺寸在5.7英寸，像素为320×240，有着能耗低、操作简单、高低温性能强等特点。在对其进行驱动设计过程中，首先要做好显示器对比度闭环控制工作，当机械自身温度在50℃以上时，那么就应该加大LCD灰度的驱动电压电流。当温度低于10℃时，液晶屏幕的温度比就会逐渐下降[5]。
（三）应用软件设计
工程机械嵌入式智能控制平台中的应用软件主要由界面显示模块、CAN中断处理模块、数据更新模块、报警处理模块等部分组成。其中的界面显示模块可以有效的将工程机械中的不变数据信息通过液晶屏幕显示出来，为接下来的控制工作打下良好的基础。为CAN中断处理模块可以有效对已经掌握的机械运行数据信息进行分析，找出其在运行过程中的关键字，并以关键字为基础开展处理工作。而数据更新模块主要以CAN通信信息为基础对当前界面中的动态信息进行创新，保证所开展的工程机械管理工作可以有效的满足数据信息的需求[6]。报警处理模块可以有效的记录工程机械中的每次报警信息，如果信息状况较小，那么该模块就可以通过CAN中断处理模块中对报警信息进行处理，以此来达到实时报警防治的目的。
结束语：随着社会不断的发展，各个领域对工程机械的使用需求逐渐提升，而嵌入式智能控制平台的出现对于工程机械领域发展来说起到了非常重要的作用。但是，嵌入式智能控制平台的设计时间较久，要想从根本上解决这一问题就应该加强对嵌入式智能控制平台设计与实现工作的研究，并根据工程机械领域发展现状制定出一项全新的智能控制平台，只有这样才能提升工程机械的控制工作质量与效率为，为工程机械领域的健康、可持续发展提供良好的保障基础。
参考文献：
[1]邓伟，陈六海，韩军，王广宇，杨小强.基于工控机的工程机械液压系统故障检测仪[J].机电产品开发与创新，2010，02：137-138.
[2]任焱唏，杨小强，陈六海，韩军，高亚明.便携式工程机械液压系统故障检测仪[J].建筑机械，2010，11：111-114.
[3]黎晖，于宏宇，石小华，朱晓卿.诊断仪嵌入式软件测试方法研究[J].计算机测量与控制，2015，09：2999-3002.
[4]高立龙，王新晴，蒋文峰.基于ARM的工程机械液压系统故障检测仪的设计[J].起重运输机械，2012，09：16-19.
[5]张浩，陈勇，程玉柱.项目驱动式案例教学法在“嵌入式系统”教学中的应用[J].中国电子教育，2012，04：48-50+58.
[6]常亮，李沛，戴蒙，孙琰，周玉琴.工程机械液压系统故障快速检测仪的设计[J].机电产品开发与创新，2014，04：101-102+87.