毕业设计论文----车辆超载检测系统研究文档格式.doc
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本设计是车辆超载与检测系统研究,这项研究可以判断机动车是否超载而求在车辆超载时能够提供报警和显示车辆超载的重量。
本设计采用AT89C51单片机作为研究系统处理的核心,利用桥式称重传感器WPL110将车辆载重量等量转换成电压信号;
然后通过放大电路将电压信号调理后送到A/D转换芯片TLC0838转换成数字信号并计算出载重量;
所得的载重量将通过RS485接口电路送到上位机,上位机与设定的载重量作比较并判断是否超载,若超载显示超载的重量并报警。
关键词:
AT89C51单片机;
传感器WPL110;
检测超载;
称重传感器;
A/D转换;
毕业设计(论文)外文摘要
Title:
Studyonthedetectionsystemofvehicleoverloading
Abstract:
Thedesignforthemotoroverloaddetectionsystemdesign,requirestodeterminewhethermotoroverloadsandwhenoverloadsgivesanalarmanddisplaystheweightofoverloading.ThisdesignusesAT89C51microcontrollerasthecoresystemprocessing,theuseofabridgeloadweighingsensorWPL110changedmotorweightintovoltagesignals;
thenthevoltagesignalviaamplifiercircuitandsenttoA/DconverterchipTLC0838intodigitalsignalsandcalculatestheload;
obtainedthroughtheRS485interfacecircuitloadtothehostcomputer,thehostcomputerandthesetingloadforcomparisonandtodeterminewhethertheoverload,ifoverloadshowstheweightandgivesanalarm.
keywords:
AT89C51microcontroller;
sensorWPL110;
Overloadingdetecto;
Weighingsensor;
A/Dconverter;
目录
1绪论 6
1.1选题背景 6
1.2国内外汽车动态称重系统研究现状 10
1.3国内外汽车动态称重系统发展动向 12
1.5主要设计(研究)内容 14
1.5系统主要技术指标 15
1.6解决的关键问题 15
2系统总体结构方案设计 16
2.1系统总体结构及其功能 16
2.2方案设计 16
2.2.1方案一 16
2.2.2方案二 17
2.3方案的论证 17
2.3.1AVR系列 17
2.3.251系列 18
2.4方案的确定 19
3系统的硬件设计 22
3.1单片机 22
3.2采集模块 23
3.2.1惠斯登电桥 23
3.2.2称重传感器WPL110 25
3.2.3Op07芯片 29
3.2.4TLC0838芯片 30
3.2.5小结 33
3.3键盘模块 34
3.4显示模块 35
3.5通讯模块 36
3.5.1RS-485的简介 37
3.5.2RS-485的优点 38
3.5.3MAX485芯片 38
3.6看门狗模块 40
3.6.1MAX813L芯片 40
3.6.224C02芯片 44
3.7报警模块 46
3.8电源模块 46
4软件设计 48
4.1系统主程序的设计 48
4.1.1设计思想 48
4.1.2资源分配 48
4.1.3主程序流程图 48
4.2参数恢复子程序的设计 49
4.2.1设计思想 49
4.2.2资源分配 50
4.2.3参数恢复子程序流程图 50
4.3看门狗中断子程序的设计 52
4.3.1设计思想 52
4.3.2资源分配 53
4.3.3看门狗中断子程序流程图 53
4.4通讯子程序的设计 54
4.4.1设计思想 54
4.4.2资源分配 55
4.4.3通讯子程序流程图 55
4.5键盘子程序的设计 56
4.5.1设计思想 56
4.5.2资源分配 57
4.5.3键盘子程序流程图 58
4.6采集子程序的设计 58
4.6.1设计思想 58
4.6.2资源分配 59
4.6.3采集子程序流程图 59
4.7显示子程序的设计 61
4.7.1设计思想 61
4.7.2资源分配 61
4.7.3显示子程序流程图 61
结论 63
致谢 65
参考文献 66
附录 67
1程序清单:
67
(1)主程序:
(2)恢复参数子程序:
68
(3)看门狗中断子程序:
70
(4)通讯子程序:
71
(5)键盘子程序:
72
(6)采集子程序:
73
(7)显示子程序:
75
2元器件清单:
77
1绪论
目前,为有效治理机动车严重违章超载、超限运输现象,预防道路交通事故,维护良好的道路交通秩序,许多交通管理部门专门成立了“治超”机构,“治超”人员日夜上路查堵,往往造成交通堵塞,查一漏百,而人工判断又缺乏准确性,查堵中的不正之风时有发生。
鉴于这种情况,在超载车必经的道路下埋上检测仪器,通过电脑自动识别是否超载就显得尤为重要。
1.1选题背景
随着我国经济和交通事业的发展全国公路总里程不断增长路网条件不断改善公路运输获得了快速发展公路货运量己成为各种运输方式货运量之首货物周转量也逐年增加然而长期以来公路货运却出现了一种非法超限运输的怪现象即超高超宽超长超重运输据不完全统计超限运输的比率占货运车辆的50%以上超载量平均为4-6.25倍车辆超载大大缩短了交通基础设施的使用寿命给国家造成巨大的经济损失同时因超载超限运输引发的交通事故也日益增多威胁着人民的生命安全严重影响了公路的正常运行。
针对超载车辆,主要有以下几个不良影响:
(1)加速公路路面损坏和大大缩短了公路使用年限。
在理论上,公路的使用寿命的设计年限是根据《公路工程技术标准》的规定来计算设计的,在我国公路路面的荷载为单轴双轮荷载10吨来设计的,司机若按这个荷载承载货物运输,是不会对公路路面造成大的损害的,而且,不会增加公路管理局对公路路面的维护量。
但若车辆作用于路面的实际荷载超过路面的设计荷载时,那么,公路的使用寿命将大大缩短。
车辆超载会增加车辆对路面的损害,按照国际上通用的计算方法,汽车轴载质量对公路路面的破坏关系服从“十六次方法则”,即汽车轴载质量每增加一倍,公路受损将增加16倍,全国公路每年因车辆超载造成的损失超过300亿元。
(2)严重的环境污染。
车辆超载必然使发动机超负荷运转,从而排出的浓烟和噪声是正常情况下的几倍,对自然和社会环境的危害是显而易见的。
(3)严重影响公路交通安全。
近年来我国发生的车辆连环相撞特大交通事故,许多均与车辆的超载有关。
例如,京沪高速公路江苏沂淮段在一年时间内因车辆超限所造成的交通事故共46起,死亡61人,伤123人。
广东京珠高速公路粤境北段开通半年就已经死伤80多人,经交通部门的专家分析,与车辆严重超载超限有直接关系。
车辆严重超载时,使车辆的行驶稳定性、刹车性能、轮胎承荷能力、转向可靠度等行驶状况大大降低,一旦,出现问题行驶的车辆将无法驾驭,极易引发交通安全事故。
(4)降低公路的使用效率和影响交通。
严重超载车辆车速无法高速行驶,且由于车体大,影响后车通行,常常造成公路的交通阻塞,使公路的使用效率大大降低。
由于超载车辆行驶速度难以提高,形成移动瓶颈,影响邻车司机的视野,造成车辆行驶缓慢,漫漫车龙前后绵延数十公里。
例如,2003年9月110国道与八达岭高速公路上大量的超载车辆导致八达岭高速公路遭遇到历史上最严重堵车,连续7天道路不畅,上千辆载重货车蜗行。
(5)扰乱国家养路费和路桥收费政策,使国家税费大量流失,导致不公平竞争。
目前,我国公路的养护费、管理费、通行费都是按车管部门核定的吨位来收的,超载就必然导致这部分费用的流失。
正常营运的货车,保守地按每车平均超载15吨来计算,每年流失的养路费高达4万元,从全国证常营运的货车数量不难算出国家每年因车辆超载而流失的税费将是一个庞大的数目。
养路费和路桥费是道路使用者或受益者对利用道路所支付的一种补偿,所以,超载的运输公司或承运者钻了国家公路收费的政策的空子,而对于遵纪守法的人来说,无疑是不公平的。
(6)严重扰乱运输市场秩序。
随着社会的发展和市场经济的成熟发展,人民对物质的需求日益增多和提高,同时也加大了运输市场运力的需求,所以,运输公司或承运者为节省成本和提高效益,于是采用超载运输来获取高额的利润和行业的竞争优势,同时,看到利益的同行也都相继模仿,竟相超载运输,严重扰乱了运输市场的秩序,加剧超载运输现象。
例如,2007年,由于国际油价的飙长,国内成品油价格也相继提高,某些未进行超限超载试定的省份或地区,运输公司或承运者恶意违反道路交通规定,使车辆严重超限超载上路运输。
(7)对桥梁的安全构成重大威胁。
如果车辆经常严重超载通过桥梁,即使设计标准较高的水泥混凝土桥梁也会产生桥梁挠度增大,水泥混凝土过早开裂,逐步引起钢筋锈蚀,而在桥梁的薄弱环节,则会出现伸缩缝接口出现钢材焊口开焊、桥头填土下沉,甚至还可能由于我国公路超重运输现象也十分普遍和严重,车主通过改装车身、后桥和轮胎来大幅度提高货车的装载能力。
超重对路面的破坏非常严重,给路上行人及车辆带来非常大的安全隐患。
要遏制超限运输,最大可能的
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- 毕业设计 论文 车辆 超载 检测 系统 研究