基于單片機的汽車動態稱重系統設計

論文編號:JD1197  論文字數:13446

任務書
題  目 基于單片機的汽車動態稱重系統設計
主要內容
（參數）  本設計提出的汽車動態稱重系統采用電阻應變式稱重傳感器搭建稱重平臺，設計了信號放大電路、AD轉換電路、信號采集電路、單片機控制電路和通信電路，給出了信號流程圖。分析汽車的運動狀態與動力特性，得出包括汽車速度、汽車振動、地面不平整等影響汽車動態稱重的一系列因素，然后提出動態稱重系統的設計思想，采用六面三維簡化模型，分析汽車行進過程中振動產生的種類和原因，并從硬件和軟件兩方面找出提高動態稱重精度的有效措施。
任務要求
（進度）  第1天：熟悉課程設計任務及要求，針對課題查閱技術資料。
 第2天：確定設計方案。要求對設計方案進行分析、比較、論證，畫出方框圖，并簡述工作原理。
 第3 - 4天：按照確定的方案設計單元電路。要求畫出單元電路圖，元件及元件參數選擇要有依據，各單元電路的設計要有詳細論述。
 第5天：撰寫課程設計報告。要求內容完整、圖表清晰、文理流暢、格式規范、方案合理、設計正確，篇幅不少于6000字。
主要參考
資料 [1] 趙麗娟，邵欣.基于單片機的溫度監控系統的設計與實現.機械制造，2006，44(1)[2] 陳道炯，高上忠，高志峰，魏群．車載動態稱重系統的研究．汽車技術，2008，6：8—12
[3] 李月華．道路超載車輛的動態稱重設計．科學之友：B版，2008，5：59—60
[4] 許嘉．汽車動態稱重信號分析與處理：[上海交通大學碩士學位論文]．上
海交通大學，2005
[5] 汪兆棟，李霆，黃日輝，阜艷．動態稱重系統的試驗數據采集與處理方法．
 科技信息，2008，9：10-1l
審查意見 

系（教研室）主任簽字：                               年    月   日             
                           

摘  要
 道路運輸車輛超載現象極為普遍，公路動態稱重是目前高速公路管理一項必不可少的技術。其能有效減緩公路路面的損耗、節約公路養護成本、減少因超載而引起的交通事故，與稅務系統相結合，還能防止國家稅收的大量流失。
 目前，公路車輛動態稱重的目的大體可分為-①貿易結算；②法令規定的強制計量；③交通數據的采集。上述不同的目的的稱重對于稱重系統的量要求也不相同。貿易稱重用于車輛進行整車稱重，要求誤差小；法定強制稱重包括檢測整車重以及輪荷、軸荷、軸組荷，用于這一目的的稱重，每次稱量的誤差也較小，而且需要在不同的位置設置大量的檢測儀，便于執法人員發現超載；交通數據的采集包括各種車輛的重量、軸載、速度、軸距、車輛類型等交通數據，對高速公路的規劃、設計、建造、運行、維護、管理以及投資都必不可少，用于此目的時，大量低精度的采樣數據相對于少量高精度的采樣數據，在分析中能提供更好的預測資料。
 世界上經濟發達的國家都很重視車輛動態稱重技術的研究，動態稱重系統簡稱WIM(weigh—in．motion)，隨著計算機處理數據能力的增強與數字信號處理方法的日益增加，許多信號處理理論用于改進汽車動態稱重信號處理來提高處理的精度。本設計的汽車動態稱重硬件系統采用電阻應變式稱重傳感器搭建稱重平臺，設計了信號放大電路、AD轉換電路、信號采集電路、顯示電路、單片機控制電路和通信電路，給出了信號流程圖并介紹了汽車動態稱重軟件系統。
 

關鍵詞：汽車動態稱重；傳感器；參數估計

目  錄

1 引言 1
2 總體方案設計 1
2.1 硬件方案論證 1
2.2 系統總體設計 5
2.3 系統控制算法的設計 5
3 系統單元電路的設計 7
3.1 檢測電路設計 8
3.2 A/D轉換電路設計 11
3.3微控制器的工作電路設計 12
3.4 顯示電路的設計 13
3.5 通信模塊設計 13
3.6 系統抗干擾設計 13
4 系統的軟件設計 14
4.1 系統主程序流程圖 14
4.2 A/D轉換子程序 15
4.3 數據采集子程序 16
4.4 通信模塊子程序 17
4.5 顯示子程序 18
4.6 控制子程序 19
總結 21
參考文獻 22
附錄： 23