基于单片机的汽车载重测试仪.doc

第一章 绪 论 1．1研究背景 《中华人民共和国道路交通安全法》第四十九条规定：机动车载人不得超过核定的人数，客运机动车不得违反规定载货。《中华人民共和国道路运输条例》第三十五条规定：道路运输车辆运输旅客的，不得超过核定的人数，不得违反规定载货。我研究的是一种用于汽车等交通工具的压力测试仪，意义在于当司机不太清楚自己装的东西到底多重时，我们通过压力传感器、单片机等器件使在显示器上可以显示出此时的载重量，最终达到对车辆损害小，减少事故发生率的目的。 1．2学术价值 超载不仅对车辆使用寿命危害极大，而且还会严重危及行车安全；同时超载还会严重影响车辆的转向性能、制动效能，易因转向失控、制动失效而导致车辆事故；严重超载会因轮胎负荷过大、变形过大而爆胎，从而引起车辆突然偏驶造成事故。 很多司机意识不到这样的问题的严重性，等真出了事故，后悔莫及。而一些测量器车载重量的仪器大多十分笨重，且不易移动。在公路上，交警对司机超载的情况作出大致的估计时，一般检测后会发现超载很多，交警也对此十分无奈。当问及司机这些问题时，司机会有些摸不到头脑，因为他们也不知道什么算是超重，为什么超重算是违法，对装的东西或是乘客的重量不是很明白，原因没有一个量化的标准。 1．3应用价值 现在很多测量汽车司机或是交警检测车辆是否超重都是通过检测整个车辆的重量，检测的测试仪器俗称地秤，而地秤大都不能移动，且十分笨重，用起来十分麻烦。而我们发现随着汽车载重量的不同，汽车的弓子板会有不同的弯曲度，针对不同型号的汽车弯曲度的不同，压力传感器有不同的输出量，通过AD转换器、单片机输出不同的数值。使产品轻巧实用。 1．4可行性分析 1、现在压力传感器技术、单片机技术已日趋成熟，并且此种产品对司机提供了方便，我们相信这种产品一定会受到欢迎的。 2、与笨重的地秤相比较我们制作的产品轻便实用,有些已经研制出的便携汽车载重测量仪没有用到单片机或者不是通过测量弓子板的弯曲度来测量的 3、使用时要注意不同的汽车载重量和弯曲度都会有差别，因不同的汽车而异。 4、都很敬业，指导老师是我们自己的专业老师，交流协调都比较方便。经总体分析，该项目切实可行。 第二章 系统分析与设计方案 2．1 系统分析 本设计主要是研究一种便携式汽车载重测试仪，它包括有负荷传感器TYPE，线性放大电路，稳压电源电路，A/D 模数转换器IC1，液晶显示器LD，自动保持数据电路及底座１，在底座１上设有负荷传感器TYPE及连杆２，它们均高于底座１的上表面，在连杆２的下端设有一磁铁３，在磁铁３的上方设有霍尔元件IC3，负荷传感器产生信号经线性放大电路放大后至自动保持数据电路经A/D模数转换器IC1转换至液晶显示器LD显示，其结构简单体积小，重量轻，只需一个传感器即可完成通常地磅用四A/D 转换器构成的数字化测量仪器，已被广泛用于电子及电工测量、工业自动化仪表、自动测试系统等智能化测量领域，示出强大的生命力。与此同时，由DVM扩展而成的各种通用及专用数字仪器仪表，也把电量及非电量测量技术提高到崭新水平。本章重点介绍单片A/D 转换器以及由它们构成的基于单片机的数据采集和数字测量仪器的工作原理。 （1）基本内容： 各部分功能实现： 1.位移传感器通过外界位移的变化输出一变化的模拟信号电压。 2.通过线性放大器INA128放大，输出一模拟信号电压（放大倍数可调，适用于不同的弓子板。） 3.模拟电压信号通过十位串行A/D转换器TLC1549，输出数字信号。（其中ref-可调，可用于调节零点，ref+亦可调节，可用于调节输入转换的最大值） 4.数字信号通过单片机的线性处理，输出一个范围为0-125%的数据进而显示在液晶显示屏上，当输出为100%或大于100%时，蜂鸣器有提示，可通过按钮使蜂鸣器关闭。输出的百分比与与汽车的载重量的乘机就是汽车此时的载重。（使用液晶屏显示此时汽车的载重与汽车的额定载重比，使用蜂鸣器提示车主或司机现在已达到额定载重。） 称重传感器包括平行梁式称重传感器、桥式称重传感器、剪切梁式称重传感器、轮幅式称重传感器、圆板式称重传感器、S型称重传感器等。传感器技术电阻应变片式测力/称重传感器单芯片方案电子秤系统设计电阻应变计的发展电阻应变计是称重传感器的核心器件，其敏感栅结构、基底材料、灵敏系数稳定性、机械滞后、蠕变和热输出等技术性能直接影响称重传感器的准确度和稳定性。许多企业都把应变计的生产列入称重传感器的基础工艺。国内外著名称重传感器企业稳定批量生产质量都是从电阻应变计这一源头抓起，或建立与自己产品配套的电阻应变计生产部门，或经过考察确立长期供货的电阻应变计生产企业。90年代以来，以美国HPM公司、VMM公司为代表的应变计敏感栅箔材轧制企业和以美国VMM公司、德国HBM公司为代表的电阻应变计生产企业，在箔材