《基于51单片机的称重系统设计》
本文主要介绍了基于51单片机的动态称重系统的设计,动态称重技术是通过测量车辆运动中的力来确定其总重量、轴重、轮重等数据的过程。动态称重系统分为低速和高速两类,我国普遍采用低速动态称重系统,要求车辆以5km/h以下的速度匀速通过,以保证测量精度。动态称重系统相比静态称重,具有高效、测量时间短、不阻碍交通等优点,对于车辆管理和公路维护有着重要作用。
系统总体结构以51系列单片机(STC89C52)为核心,包括桥式称重传感器、A/D转换器、放大器、上位机接口、蜂鸣器和LED显示器等组件。称重传感器采集车辆重量并转化为电压信号,经放大器放大后,通过A/D转换器转换为数字信号,由单片机处理并与预设值对比,判断车辆是否超载,超载时会通过显示器和蜂鸣器报警,并可以通过键盘设置或解除警报。
动态称重系统包含了多个子系统,如车辆重量检测、货车尺寸检测、车辆类型判别、速度测量、数据统计等。这些子系统协同工作,能够准确检测车辆的各种参数,并对超限情况做出反应,如拍摄照片、打印超限记录和罚款单据,同时数据会被存储并进行统计分析,方便日常管理和查询。
选用的STC89C52单片机是INTEL公司的一款微控制器,拥有丰富的内置资源,包括256字节的内部RAM、8K字节的ROM、3个16位定时器/计数器、32个I/O口以及全双工串行通信接口。单片机的最小系统包括下载口、复位电路和晶振电路,复位电路设计包括上电复位和手动复位功能,确保单片机在合适的条件下正常运行。
总结而言,基于51单片机的称重系统设计是一个综合了硬件和软件的复杂系统,它利用单片机的强大处理能力,结合传感器技术,实现了对动态车辆的精确称重和超载检测,对于交通管理和公路安全具有重大意义。设计中涉及的硬件选择、系统架构和复位电路原理,都充分体现了电子工程和自动化领域的专业知识,是51单片机应用的一个典型实例。