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公路超重监测.docx
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2022-07-03
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摘 要
介绍一种动态测重系统的结构和实现方式,要紧功能动态测量行驶车辆的轮胎受力,
并计算相应静态车辆重量,完全自动、不断车测重。硬件设计中介绍数字电路的组成,
A/D 转换器、信号差分放大和 LED 显示电路。软件设计中提出了依如实际采样波形而
设计的独特数据处置方式。
关键词:
目 录
引言 ……………………………………………………………
1 绪论 …………………………………………………………………
课题背景 …………………………………………………………
超重检测器的概述 ……………………………………………………
研究的目的和意义 …………………………………………………………
系统设计的要紧任务 ………………………………………………
硬件问题 ………………………………………………………
软件问题 ………………………………………………
2 系统方案的设计 ……………………………………………………
超重检测系统的设计要求 ………………………………………………
设计的大体思路 ……………………………………………………
方案比较和论证 ……………………………………………………
操纵器 ……………………………………………………
前级放大器 ……………………………………………………
A/D转换器 ……………………………………………………
3 系统组成 ……………………………………………………
压力传感器 ……………………………………………………
传感器的概念 ………………………………………………
传感器的作用 ………………………………………………
传感器的组成 ………………………………………………
传感器的分类 ………………………………………………………
传感器设计要点 …………………………………………
仪器放大器采纳op27 ………………………………………
模数转换器采纳 A/D0809 …………………………………………
继电器 ……………………………………………………
单片机采纳AT89S52 ………………………………
MCS-51 单片机的组成 ………………………………
电源线 …………………………………………
端口线 …………………………………………
操纵线
………………………………………………
LED 数码管 ……………………………………………
变压器
…………………………………………
……………………………………………………
4 硬件电路设计
设计利用的大体知识介绍
…………………………………………
芯片介绍及相关电路模块设计
…………………………………………
测重传感器电桥原理图
…………………………………………
前端信号放大处置电路图
…………………………………………
A/D0809 转换电路
…………………………………………
A/D 电路的信号流程
…………………………………………
主操纵电路
…………………………………………
复位电路
晶振电路
下载接口
…………………………………………
…………………………………………
…………………………………………
人机交互界面
…………………………………………
…………………………………………
键盘接口电路
LED 数码管显示电路
…………………………………………
电源电路
…………………………………………
其它扩展电路
…………………………………………
警告电路
…………………………………………
引言:
随着运算机技术的高速进展,单片机以其自身的特点,已普遍应用于智能化测控
设备和产品普遍应用到各个领域,单片机嵌入到对象体系中的嵌入式系统已渗透到单
位、家庭和个人,单片机技术产品和设备增进了生产技术水平的提高。本次设计的高
速公路超重检测系统正是单片机应用系统中的一种。单片机应用系统由硬件和软件组
成。硬件是指单片机扩展的存储器、输入 /出设备和各类实现单片机系统操纵要求的接
口电路和有关的外围电路芯片或部件;软件是指单片机应用系统实现其特定操纵功能
的各类工作程序和治理程序。只有系统硬件和软件紧密配合、和谐一致,才可能组成
高性能的单片机应用系统。在单片机应用系统开发的进程中,应不断调整软、硬件,
和谐地进行软、硬件设计,以提高工作效率。单片机应用系统的开发进程一样包括系
统的整体设计、硬件设计、软件设计和系统调试几个时期。这几个系统开发时期并非
是彼此独立、各行其是的,而应依照开发的实际需要,彼此和谐、交叉,有机的进行。
高速公路超重检测需要应变片式压力传感器。从广义上讲,传感器确实是能感受
外界信息并能按必然规律将这些信息转换成可用信号的装置。狭义上讲,传感器确实
是能将外界信息转换成电信号的装置。随着新技术和自动化的进展,传感器的利用数
量愈来愈大,一切现代化仪器、设备几乎都离不开传感器。在工业生产中,尤其是自
动化生产进程中,用各类传感器来检测和操纵生产进程中的各个参数,如温度、压力、
流量、PH 值等,以便使设备工作在最正确状态,产品达到最好的质量。本次设计中所
利用到的压力传感器确实是要测量行驶车辆车轮向压力传感器施压致使电压转变的动
态信号,而且利用数模转换芯片将电压值转换为数字值,实现整个系统车辆超重的检
测,实现智能操纵。
本次设计车辆超重检测系统的确实是单片机应用系统的一种典型应用,要求能够
检测高速公路上行驶车辆的载重,而且对违章超重车辆进行自动称重、并显示出相应
的信息警告司机,同时启动抓拍系统,对违章车辆进行抓拍。由于车辆超载引发大量
交通事件、路面、桥梁隧道等严峻受损。为了保护国家财产不受损失 ,保证人民的生命
平安, 爱惜公路畅通无阻, 设计动态称重设备来限制超载车辆相当重要。
随着电子技术与运算机技术的进展,面对各类检测对象和大量的测试点,需要利
用数据搜集系统将多路被测量值转换成数字量,再通过单片机或微型运算机进行数据
处置,实现实时测控。而现在采纳单片机来实现高速公路超重检测不仅具有搜集操纵
方便、简单、灵活等优势,而且能够大幅度提高搜集点的技术指标,从而大大提高系
统的可利用性。这次检测系统正是把 ADC0809 与 AT89S52 单片机有机的结合起来,实
现了数据搜集系统,也符合了本设计的要求。本人在这次设计中要紧担任了系统的硬
件电路图的设计、硬件的焊接和调试、软件的设计、和各个芯片资料查找与整理等工
作。
1 绪论
课题背景
我国的高速公路进展比西方发达国家晚近半个世纪的时刻,从 80 年代末开始起步,
到 2004 年年末已经超过 3 万千米。 依照交通部最新发布的《国家高速公路网计划》,
从 2005 年起到 2030 年,国家将斥资两万亿元,新建万千米高速公路,使我国高速公
路里程达到万千米。
随着经济的进展, 交通量的迅速增加,各类运输车的数量和比重逐年递增, 专门是
一些运输单位或个人不顾车辆、公路承载能力及行车平安 , 擅自对车辆进行改装 , 致
使公路、桥梁及其附属设施受到严峻破坏 , 由此而引发大量交通事件、路面、桥梁、
隧道等严峻受损。为了保护国家财产不受损失 ,保证人民的生命平安, 爱惜公路畅通无
阻, 设计动态称重设备来限制超载车辆相当重要。同时 , 动态称重设备能普遍应用于
自动化交通调查、收费系统、交通平安治理等场合 , 并能产生庞大的经济效益和社会
效益。还可推行应用于企业、码头等载货车辆称重和治理。
动态称重系统应用面很广, 国内外研究部门和企业都在研制、生产出相应的产品 ,
其中德国和美国研究水平较高。德国 PAT 公司生产的动态称重系统的精度已达± 3%。
而国内研制的固定式动态车辆称重系统误差为±5% ,一样都是在高速公路入口收费车道
前安装一台低速测重系统,向收费系统运算机传输轴重、整车重、车速、车轴数量、
车型、轴距、速度、车道号和行驶方向、日期和时刻、数据记录序号、车辆加速度、
超限判别标识等信息,实现计重收费和超限检测功能。为此 ,咱们采纳 MCS-51 系列
ADC89S52 单片机设计一种动态称重系统用于高速公路上的超重检测。 (本系统仅模拟
其原理)
MCS-51单片机是美国 INTE公司于 1980年推出的产品,AT89S52是 MCS-51系列单
片机中的代表产品,它的大寻址范围和指令系统也超级适合数字信号处置, 将 AT89S52
其引入动态称重系统 , 使其系统的运算速度更快、检测更精度 , 而且的高速并行运算
方式能够运行加倍复杂的数据运算体系, 为以后的系统完善留有充分余地。
超重检测器的概述
长期以来,超重汽车超载运行是高速公路损害的要紧缘故之一,杜绝载重汽车超
载是高速公路治理和平安运行的重要方法,高速公路自动超重检测系统对行驶车辆自
动测重,并发出警告信息提示司机,判定是不是超重运行,保护了高速公路的平安运
行,保证了公路的利用寿命。
研究的目的和意义
设计出一种全自动高速公路动态超重检测系统,自动检测超重车辆,并显示红灯
警告,同时启动抓拍系统(抓拍系统不做)。
目前的超重检测系统多用于高速公路入口匝道出,通过手费治理人员实行半自动
检测,这种检测系统不仅降低了工作人员的工作效率,而且阻碍了进入高速公路的交
通量。因此,本次设计实行全自动检测系统,对超重车辆抓拍,其优势在于:该产品
无需专业人员操作,只要放在适合位置,通电即可,持续利用、方便简捷;此系统通
过改良可同时检测超限车辆(即单轴轴载);同时本系统采纳高运算、大寻址范围的
AT89S52芯片,有利于尔后对该系统进一步完善。
系统设计的要紧任务
本次设计利用单片机电路制作高速公路自动动态超重检测系统。设计进程中最关
键的两个部份:系统硬件的设计和操纵软件的编写。这也是在设计进程中需要解决的
最关键的问题。
硬件问题
高速公路动态超重检测系统的硬件要紧有 3大部份,即压力信号的搜集部份、主控
部份和警告及抓拍部份。压力信号搜集要紧由压力传感器组成,它是整个系统中最关
键的元件。主控部份由单片机及其相关软件组成,由程序对单片机进行操纵。警告要
紧由发光二级管组成,那个部份是对运行车辆的载重发出警告信息,同时启动抓拍系
统;对没有超重的车辆,发出提示信息许诺通过。硬件的设计需要单片机、模电及其
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资源评论
- 梦去无痕2022-07-22发现一个超赞的资源,赶紧学习起来,大家一起进步,支持!
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