1、超載貨車檢測系統(tǒng)設計,設計者：09電子技術3班 課題組成員：劉帥，汪惜辰 課題組組長：劉帥 指導老師:,“公路坦克”，隨處可見,超載貨車檢測系統(tǒng)背景情況,車輛超載會增加車輛對路面的損害，全國公路每年因車輛超載造成的損失超過300億元。 容易引發(fā)道路交通事故，據(jù)統(tǒng)計載重貨車道路交通事故中有80%以上是由于超載運輸所造成的。 目前，許多交通管理部門專門成立了“治超”機構，“治超”人員日夜上路查堵，往往造成交通堵塞，查一漏百，而人工判斷又缺乏準確性，查堵中的不正之風時有發(fā)生。 鑒于這種情況，在超載車必經(jīng)的道路下安裝檢測儀器，通過電腦自動識別是否超載就顯得尤為重要。,貨車超載現(xiàn)狀,車輛每超載一噸,剎車

2、就延長一米。 輪胎承受的壓力大于額定負荷,容易造成爆胎。 車輛超載會使車輛制動、轉(zhuǎn)向等性能降低。,設計需求,本設計基于單片機設計的機動車超載檢測系統(tǒng)，在高速公路收費口的路面上裝有固定連著傳感器的鋼板，當汽車經(jīng)過時，車輛的重量就會被稱重傳感器測量出來，送到變送器處理后，再傳送到計算機，經(jīng)過分析判斷，就會對超載車輛發(fā)出警報。,設計實現(xiàn)的主要功能,當貨車經(jīng)過檢查站時，工作人員輸入車型后，系統(tǒng)檢測車輛是否超載。 當被檢車輛超載后，監(jiān)控室內(nèi)，警報器響，同時大數(shù)碼管顯示車輛當前重量與超載數(shù)量 具備掉電參數(shù)保護功能，上電后參數(shù)恢復功能。 能夠遵循RS-485通訊網(wǎng)絡協(xié)議，生成標準MODBUS通信數(shù)據(jù)包。 通

3、過485總線連接主控模塊和信息采集模塊（即監(jiān)控室與地磅） 主控系統(tǒng)模塊共有4個按鍵：A、B、C、D。 A鍵類型車超載額為1000 B鍵類型車超載額為2000 C鍵類型車超載額為3000 D鍵按下后作用為數(shù)碼管顯示貨車超載重量并停止報警,系統(tǒng)框圖 設計采用STC89C52RC單片機作為系統(tǒng)處理的核心，利用壓力傳感器將機動車載重量轉(zhuǎn)換成電壓信號。 通過放大電路將電壓信號放大后送到A/D轉(zhuǎn)換芯片HX711轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并計算出載重量。 所得的載重量將通RS485接口電路送到處理器，處理器與設定的載重量作比較并判斷是否超載，若超載顯示超載的重量并報警.,系統(tǒng)設計方案,硬件原理貨車超載系統(tǒng)采集端,貨車超

4、載主控原理圖,1. 使用HX711是一款專為高精度電子秤而設計的24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片。與同類型其它芯片相比，該芯片集成了其它同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應速度快、抗干擾性強等優(yōu)點。 2.該芯片與后端MCU 芯片的接口和編程非常簡單，所有控制信號由管腳驅(qū)動，無需對芯片內(nèi)部的寄存器編程。 3.輸入選擇開關可任意選取通道A 或通道B，與其內(nèi)部的低噪聲可編程放大器相連。通道A 的可編程增益為128 或64，對應的滿額度差分輸入信號幅值分別為20mV或40mV。通道B 則為固定的64 增益，用于系統(tǒng)參數(shù)檢測。 4.芯片內(nèi)提供的穩(wěn)壓電源可以直接向外部傳感器和芯片內(nèi)的A/D 轉(zhuǎn)換器提供電源

5、，系統(tǒng)板上無需另外的模擬電源。芯片內(nèi)的時鐘振蕩器不需要任何外接器件。上電自動復位功能簡化了開機的初始化過程,STC89C52RC 單片機主要特性如下： 增強型8051 單片機，6 時鐘/機器周期和12 時鐘/機器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051. 工作電壓：5.5V3.3V（5V 單片機）/3.8V2.0V（3V 單片機） 工作頻率范圍：040MHz，相當于普通8051 的080MHz，實際工作頻率可達48MHz 用戶應用程序空間為8K 字節(jié) 片上集成512 字節(jié)RAM,通用I/O 口（32 個），復位后為：P1/P2/P3/P4 是準雙向口/弱上拉，P0 口是漏極開路輸出，作為

6、總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為I/O 口用時，需加上拉電阻。 ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片 具有EEPROM 功能 具有看門狗功能 共3 個16 位定時器/計數(shù)器。即定時器T0、T1、T2 外部中斷4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down 模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒 通用異步串行口（UART），還可用定時器軟件實現(xiàn)多個UART 工作溫度范圍：-40+85（工業(yè)級）/075（商業(yè)級） PDIP 封裝,1、MAX232芯片是美信（MA

7、XIM）公司專為RS-232標準串口設計的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，使用+5v單電源供電。 2、符合所有的RS-232C技術標準。 3、只需要單一 +5V電源供電。 4、片載電荷泵具有升壓、電壓極性反轉(zhuǎn)能力，能夠產(chǎn)生+10V和-10V電壓V+、V-。 5、功耗低，典型供電電流5mA。 6、內(nèi)部集成2個RS-232C驅(qū)動器。 7、高集成度，片外最低只需4個電容即可工作。,1.MAX485接口芯片是Maxim公司的一種RS485芯片。 2.RS-485的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（26）V表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-（26）V表示。接口信號電平比RS-232-C降低了，就不易損壞接

8、口電路的芯片， 且該電平與TTL電平兼容，可方便與TTL 電路連接。 3. RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps 。 4. RS-485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力增強，即抗噪聲干擾性好。 5. RS-485接口的最大傳輸距離標準值為4000英尺（約1219米），實際上可達 3000米 6.串口協(xié)議只是定義了傳輸?shù)碾妷海杩沟?，編程方式和普通的串口編程一?,焊接前后圖片,主控電路板,主控板四個按鍵作用 A鍵控制超重范圍為1000 B鍵控制超重范圍為2000 C鍵控制超重范圍為3000 D鍵按下后作用為數(shù)碼管顯示貨車重量并停止報警,采集端控制電路,壓力檢測板,

9、其作用是將電壓信號放大后送到A/D轉(zhuǎn)換芯片HX711轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并計算出載重量。,語音播報系統(tǒng)WTV020-SD模塊是一款可重復擦寫語音內(nèi)容的大容量存儲類型的語音模塊，可外掛最大容量為1GB的SD卡存儲器。能加載WAV格式語音和AD4格式語音。 WTV020-SD模塊以WTV020SD-20S語音芯片為主控核心，具有MP3控制模式，按鍵一對一控制模式（3段語音跟5段語音兩種），上電循環(huán)播放控制模式以及二線串口控制模式?？刂颇Ｊ绞窃谛酒茦訒r設置的，在操作過程中不能切換各種控制模式,數(shù)碼管顯示模塊顯示模塊顯示數(shù)碼管所需要的各個功能。顯示模塊通過串口與數(shù)據(jù)處理模塊通訊，將按鍵數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊進行處理， 同時接受數(shù)據(jù)處理模塊的顯示數(shù)據(jù)命令， 在數(shù)碼管顯示相應的數(shù)據(jù)， 從而實現(xiàn)數(shù)碼管所需要的各個功能,尾聲,本次畢業(yè)設計已