必威体育精装版公路超重监测系统设计论文.doc

摘 要 介绍一种动态测重系统的结构和实现方法，主要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、不停车测重。硬件设计中介绍数字电路的构成，A/D转换器、信号差分放大和LED显示电路。软件设计中提出了根据实际采样波形而设计的独特数据处理方法。 关键词：高速公路 汽车载重 自动检测系统 传感器 单片机 构成 ,保证人民的生命安全, 保护公路畅通无阻, 设计动态称重设备来限制超载车辆至关重要。 随着电子技术与计算机技术的发展，面对各种检测对象和大量的测试点，需要利用数据采集系统将多路被测量值转换成数字量，再经过单片机或微型计算机进行数据处理，实现实时测控。而此时采用单片机来实现高速公路超重检测不仅具有采集控制方便、简单、灵活等优点，而且可以大幅度提高采集点的技术指标，从而大大提高系统的可利用性。此次检测系统正是把ADC0809与AT89S52单片机有机的结合起来，实现了数据采集系统，也符合了本设计的要求。本人在此次设计中主要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、以及各个芯片资料查找与整理等工作。 1 绪论 1.1 课题背景 我国的高速公路发展比西方发达国家晚近半个世纪的时间，从80年代末开始起步， 2004年年底超过3万公里。?根据交通部必威体育精装版公布的《国家高速公路网规划》，从2005年起到2030年，国家将斥资两万亿元，新建5.1万公里高速公路，使我国高速公路里程达到8.5万公里。, 交通量的迅速增加,各种运输车的数量和比重逐年递增, 特别是一些运输单位或个人不顾车辆、公路承载能力及行车安全, 擅自对车辆进行改装, 致使公路、桥梁及其附属设施受到严重破坏, 由此而引发大量交通事件、路面、桥梁、隧道等严重受损。,保证人民的生命安全, 保护公路畅通无阻, 设计动态称重设备来限制超载车辆至关重要。同时, 动态称重设备能广泛应用于自动化交通调查、收费系统、交通安全管理等场合, 并能产生巨大的经济效益和社会效益。还可推广应用于企业、码头等载货车辆称重和管理。 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% ,一般都是在高速公路入口收费车道前安装一台低速测重系统，向收费系统计算机传输轴重、整车重、车速、车轴数量、车型、轴距、速度、车道号和行驶方向、日期和时间、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。,我们采用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非常适合数字信号处理, 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可以运行更加复杂的数据运算体系, 为以后的系统完善留有充分余地。 1.2 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主要原因之一，杜绝载重汽车超载是高速公路管理和安全运行的重要措施，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，判断是否超重运行，维护了高速公路的安全运行，保证了公路的使用寿命。 1.3 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，通过手费管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，而且影响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，其优点在于：该产品无需专业人员操作，只要放在合适位置，通电即可，连续使用、方便简捷；此系统通过改进可同时检测超限车辆（即单轴轴载）；同时本系统采用高运算、大寻址范围的AT89S52芯片，有利于今后对该系统进一步完善。 1.4 系统设计的主要任务 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。设计过程中最关键的两个部分：系统硬件的设计和控制软件的编写。这也是在设计过程中需要解决的最关键的问题。 1.4.1硬件问题 高速公路动态超重检测系统的硬件主要有3大部分，即压力信号的采集部分、主控部分和警告及抓拍部分。压力信号采集主要由压力传感器组成，它是整个系统中最关键的元件。主控部分由单片机及其相关软件组成，由程序对单片机进行控制。警告主要由发光二级管组成，这个部分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，发出提示信息允许通过。硬件的设计需要单片机、模电及