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    毕业设计(论文)动态称重系统设计.doc

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    毕业设计(论文)动态称重系统设计.doc

    摘 要目前我国经济正处于一个高速发展的阶段,人们的生活质量日益提高,财产也慢慢积累,渐渐富裕起来,买车的人也越来越多(家用车,客车,货车),但是随之而来的是一系列严峻而又急需要解决的问题,比如公路收费站停车称重效率低下,通车速度慢,容易引起拥堵;公路上货车超载引起的交通安全事故频繁,威胁人们的生命财产安全;超载还会加快对道路的破坏,使公路的维护周期大大缩短,从而让国家在道路维护上过多投入,造成资源浪费;超载也会减少国家的税收大量流失,影响过家财政收入,此外,由于过载发动机会超负荷工作,容易造成环境的污染等系列衍生的严峻问题。为了解决这些问题,提高通行效率,减少超载现象,于是动态测重技术(WIM)应运而生。本设计参考国外动态称重技术的基础上,以压力传感器,放大器,数模转换装置,微型控制器,显示设备为核心部件,设计一个实用的动态测重系统。选用一种合适的数据处理方案,编写程序,最后通过Proteus软件的仿真,模拟整个称重过程,从而验证此方案的可行性。 关键词:动态称重;压力传感器;算法;Proteus仿真Abstract At present, with the high-speed development of Chinas economy, people's quality of life is increasing , and property is accumulating slowly. More and more people start to buy car,such as home car, passenger car and truck.However,it cause a series of severe and urgent problems. For example, because of the poor efficiency of toll station parking weighing,the slow traffic will easily lead to congestion. The traffic accident caused by truck overload will seriously threaten peoples life and property. Overload will accelerate the destruction of the road, shorten the maintenance cycle of highway greatly, waste more resourse to maintain the road. Overload also will reduce taxes on the country, affect national financial revenue. In addition, overload engine overworking easily cause environmental pollution and other series of serious problems. In order to solve this problem,improve traffic efficiency,decrease overload phenomenon,the dynamic weighting technique(WIM) came into being. Based on the new technology of domestic and foreign, a practical dynamic weighing system is designed,and the pressure sensor, amplifier, digital analog conversion device, microcontroller and display equipment are taken as the core component. A suitable data processing scheme is chosen for the program. Finally, proteus simulation software is utilized to simulate the whole weighing process, and then verify the feasibility of this scheme. Key words:Weigh-in-motion; Pressure sensor; Algorithms; Proteus simulation目 录摘 要IAbstractII1 前言11.1动态称重的定义以及研究意义11.2毕业设计要求22 方案论证32.1系统电路设计整体方案32.2数据处理方案选择32.2.1最大值测量法42.2.2算术平均测量法42.2.3神经网络法52.2.4基于参数估计的系统辨识法53硬件电路设计63.1 数据处理器件电路63.2数据采集电路83.2.1电阻应变片式传感器电路设计83.2.2信号放大器电路设计113.2.3数字模拟转换器电路设计133.2.4精密基准电压源143.3光电门车轮检测电路153.4显示电路163.5电源电路173.6外部通信电路174 程序设计194.1 程序流程图194.2 部分程序204.2.1 max187204.2.2显示215 仿真与调试246总结与展望26致谢词28【参考文献】29附录1:系统总体电路图30附录2:源程序代码311 前言近年来,在国家政策的大好形势下,国民经济不断攀升,人民财富不断累计,买车的人(私家车,客车,货车等)越多了起来,由此衍生了一些列问题,比如收费站传统停车称重效率低,在收费站安装WIM设备不仅减少了人的工作强度,同样更能保证交通的流畅性、秩序性、安全性;对于公路来说,安装改设备能有效减少超载现象,不仅能够有效的延长公路寿命,大大缩短维护的周期,为社会节约资源,减小对环境的污染,另一方面,对于保护生命财产安全,减少交通之故的发生也具有重大的意义。WIM技术的发展历史分为以下几个阶段:1958年,美国带头开始研发WIM系统;1974年,美国最先在车辆载荷研发中投入配置weigh in motion;1983年,vibracoax技术下研发的系统最先在法国批量生产使用;1988年,英国制造出性能好于Vibraeoax的新型称重压电传感器Vibeteks;1993年,欧盟WIM被纳入COST重点计划并且实施;1995年,第一次ICWIM1会议正式召开;1996年,欧盟花巨资,建立WAVE项目;2000年,MSI研制出更高性能的传感器,可以同时测量移速、轴的个数、车轴的距里;2008 年, 重要国际会议ICWIM5和 HVTT10成功举办80年代以前,我国没有改革开放,公路上没有这种系统,都是整车称重,秤台比车还大,改革开放以后开始从国外引入WIM系统。后来,摸索并开始研发轴重秤,2000年以后颁布并实施有两部有关于测重的法律规定,新法规推动了WIM技术的研发热潮,眼前国内的研究主要是引进和改进,自主研发能力比起国外的厌烦能力,还有很大的距离1.1动态称重的定义以及研究意义动态称重简称WIM。相比停车称重来说是可以测量运动物体的重量,比如可以通过测量运动的轮胎的压力,来测得车身总重量。通常由传感设备,数字模拟转换设备,微型控制设备 ,显示设备,以及有软件控制的称重仪器。WIM系统在每一个国家使用都非常广泛,主要用于检测计算车身总重量(车辆总重),车轴重量,超重,车辆速度,车身总长度,轴间距和车辆种类(如轿车,公共汽车,卡车或牵引车/半挂车)。WIM用于收费站称重,该系统可以在不停车的情况下,测量车的重量,保证车辆通过的效率;公路保护以及交通安全保护方面,该系统可以有效的防止超载,超载一方面容易引发交通安全事故,另一方面使公路的使用寿命缩短,所以该系统可以有效的延长公路寿命,保障人生安全。随着改革开放政策的实施,我过的国民经济飞速发展,汽车行业正在快速崛起,车辆的急剧增多,这让WIM系统如如鱼得水,为了保证安全,提高效率,研究WIM系统显得格外具有意义。此外,WIM技的使用范围非常广泛,药品、食品、化工、石油等生产计量部门,采用该技术能大幅度工人的工作强度,节省人力资源,明显的提高生产效益,增加经济收入。所以,称重行业对我国的国民经济的发展,有着举足轻重的作用 1.2毕业设计要求要求:最大额定测量:50 t,精确度:匀速时±2%(速度5Km/h),采样频率:200次/S,5位LED显示,分辨率15kg。毕业设计任务:(1)查阅相关资料,了解各种动态称重的设计原理;(2)完成方案论证报告;(3)完成系统硬件电路图的设计及器件选型;(4)画出软件流程图及编写软件;(5)在Proteus下进行仿真、调试;(6)按照要求撰写设计说明书; 2 方案论证2.1系统电路设计整体方案动态称重系统主要由压力传感器、信号放大电路、转换器、微型控制器、LED液晶显示器、光电计数器、电源等主要部件组成。其系统整体电路设计思想为:图2.1 系统电路设计思想2.2数据处理方案选择当车辆经过秤台时,传感器会输出一个信号,但是这个信号并不等于被对象体实际的真实值,因为除了传感器本身的误差意外,最终的测量值还容易受到温度、湿度、车辆的速度、加速度、车身本身的抖动、操作车辆转向、路面凹凸不平等外界因素的干扰,显然如果直接把传感器的测量值当做真实值,测出的数据没有使用价值,设备也就没了实际作用,所以对信号的预处理显得格外具有实际意义。根据不同的测量方式,不同的测量要求,选择不同的信号数据处理方案可以极大地提高测量的精确度。是提高动态称重精度的重要环节,不同的称重方式有各自的特点,其信号处理方法也不同。对于低速工作模式,主要采用应变式轴重设备数据处理方案;速度比较高的情况,则一般采用条状传感器信号处理方案。下图2.1是常见的多轴车辆输出的轴重信号。明显的可以知道当车轮压过传感器后,会出现一个冲击激振,然后慢慢的衰减下去,激振的陡峭程度是由被测物体移动速度决定的,移动速度越高就上升就越快,激振也就越强烈,极值点与实际值的差距就越大,设测量值为Z1,实际值为Z2,差值为,当车速V0时,0,测量值Z1无穷接近于Z2,所以移动速度非常低的情况下,将测量值人为的认为等于实际值。如果移动速度比较高,速度带来的影响就非常之大,速度会造成一些列的后续干扰,因此就必须对测量值进行信号处理,下面介绍几种常见的方案1。图2.1典型的汽车轴重信号2.2.1最大值测量法该方案将得到的最大值直接视为真实值,对被测对象行驶速度有绝对的要求,精度低缺点多,优点是易实现,算法容易。2.2.2算术平均测量法该方案就是对采样值进行求平均值,能够达到一定的精度,算法相对容易,需要比较大的秤台,采样的值要足够多才能达到理想的精度,同时受激振的影响较大,但是我发现文献2给出了一种非常有效果,算法也相对容易的处理方案,大概原理是去掉两边激振冲击较大的部分,对中间相对平稳的采样值段求平均值。(1)对采样值 (即车轮在秤台时称重系统的采样值)进行排序,去个较小的采样值,保留个较大的采样值,设为 ();(2)求的平均值,设为;(3)求, ,对,,进行排序;(4)在中找到个较小值,,(),再找到与,,对应的,;(5)求,的平均值,设为,即为所求值。其中,m、n、p均为整数。该方案,能够有效去除激振冲击带来的干扰,但是需要大量的采样值才能达到理想的精度。并且需要对车速进行限制,能在低速情况方可采用。经过比较,此方案精度较高,采样数据较多,适用于低速工作情况,所以满足我们的设计需要,故选用该方案作为我们的设计方案。2.2.3神经网络法该方法主要是基于并行技术的思想,以神经网络技术为控制核心,采取多因素协调,将检测过程中对影响称重精度和限制车辆通过速度起主导作用的因素作为训练样本,通过训练获得较好的网络模型,再根据该模型和网络输入数据得出车重,并期望提高检测精度。目前来看,利用数学模型的称重检测方法是比较有前途的,绝大多数称重系统基本上是具有二阶(或准二阶)传递特性的系统,假如称重系统采用二阶的自回归滑动模型ARMA,再借助于这个模型和递推的最d,-乘法RLS即可由极短的称重阶跃响应估计出模型参数和被称重量。在现有的车辆动态称重系统中,为了提高检测精度,信号的测量往往是在衰减到一定程度并稳定后才进行,这就大大限制了车辆通过速度。高速情况下的测量数据属于短时间历程数据,而使用RLS估计重量的方法要求时问很短,通常不超过一个振荡周期即可得到良好的结果,这为测量时提高车辆通过速度提供了广阔的空间。另外,考虑到称重台结构比较复杂,要进行高精度建模很困难,利用神经网络技术可以避开复杂的物理建模,仅根据系统的输入、输出数据进行黑箱建模。式中:代表实际的测量值。代表模型的输入值。总体来说,该方案就是通过用大量的时间通过大量的实验测出大量的数据拟合推导出一个测量的数学模型(实验模型)。该方案精度高,能够用于高速模式,缺点是需要花费大量的时间,经费,并且需要实验环境,由于我们的时间比较紧,买实际的实验设备需要太多经费,没有实验环境,故不采用此方案2.2.4基于参数估计的系统辨识法这个方案对于我来说比较难,没有这方面的知识储备,该方案大概的意思是通过分析建模(理论建模),引入系统辨识法(通过3个要素选定一个最能代表该系统的数学模型),再用参数估计法简化问题。次方案能在极短输入信号估计出数学模型、轴重值,精度也非常高,能够用在速度高的情况下。由于我们的设计要求是低速工作模式,且我觉得该方案复杂,没有知识储备,故不选用此算法。3硬件电路设计硬件电路元器件种类繁多,选择方案多种多样,我主要选择的元器件有称重传感器信号放大器A/D转换器LED显示控制芯片3.1 数据处理器件电路单片机国外称微控制器缩写“MCU”,实际上就是一个小型地计算机系统,包含一个处理器核心,存储器,可编程输入/输出外围设备。微控制器被用于自动控制的产品和设备,如汽车发动机控制系统,植入式医疗设备,遥控器,办公室机器,电器,电动工具,玩具和其他嵌入式系统。通过降低尺寸和成本使微控制器有了广阔的使用空间。微控制器的公司繁多,种类繁多,但是原理大致一样,由于我们专业只集中学习过AT89C52/AT89C51,系列微型控制器,所以就选择我们熟悉的AT89C52微型控制器,如下图是一种用的非常广泛的微型控制器。图3.1.1 AT89C52微型控制器(1)主芯片主要特性 ·与MCS-52 兼容 ·8K字节可编程闪烁存储器 ·寿命:1000写/擦循环·数据保留时间:10年·全静态工作:0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·256*8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器 ·8个中断源 图3.1.2 AT89C52单片机·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式 ·片内振荡器和时钟电路 (2)晶振电路晶振电路如图3.1.3所示。由C2、C3串联之后并联一晶振组成,与单片机的XTAL1和XTAL2端口相连接。晶振振荡频11.0592MHZ,两电容约为30pF,注意电容接地处。图3.1.3 时钟电路(3)复位电路在微型控制器系统中,该电路是用来防止程序跑飞死机时使用的,采用上电+按钮复位的方式。当开关打开时,RST通过电阻接地,当按下复位按钮时,由于C6的作用使电源VCC通过R2接在单片机的RET端口,从而让系统复位。电容的典型取值为10uF,电阻为2k4。图3.1.4 复位电路3.2数据采集电路3.2.1电阻应变片式传感器电路设计该元件原理是,车轮压力引起电阻的变形,电阻形变在激励电压的作用下会输出变化的电压信号。生产传感器的公司,传感器型号繁多,我们根据设计需求,最大额定称量:50 t,精度:匀速时±2%(速度5Km/h)我们选择JHBU-3型 轮辐式称重传感器,该元件的参数以及实物图片见下方。图3.2.1(a),JHBU压力传感器表3.2.1 JHBU-3型传感器参数 量程03 50 t 灵敏度 20 ± 01 mv/V 综合精度005 %F·S 蠕变±002 %F·S/30min 非线性±005 %F·S 滞后误差±005 %F·S 重复性误差±005 %F·S 零点温度系数±002 %F·S/10 输出温度系数±002 %F·S/10 输入阻抗725 ± 25  输出阻抗700 ± 1   绝缘阻抗 5000 M 激励电压9  15 VDC 工作温度范围-20  70 密封等级IP67将应变电阻,通过惠斯通电桥,按全桥或者半桥方式连接起来,可以精确的将压力以电流或者电压的形式表现出来。图3.2.1(a)为直流电桥电路图3.2.2(b) 电桥的工作模式普通电桥的输出电压: (式3.2.1.1)两臂差动电桥电路的电压输出为: (式3.2.1.2)初始状态;有压力时整理的: (式3.2.1.3)该电桥电压灵敏度: (式3.2.1.4)若采用全桥四臂电路,初始状态:有压力输入时 (式3.2.1.5) 四臂电桥的电压灵敏度为 显然我们选择灵敏度高的模式。关于实际选的器件,我们选择JHB3型压力传感器。图3.2.1(b)是传感器的简化图,1接口接激励电压,2接地,3为输出信号图3.2.1(c) 传感器接线图3.2.2信号放大器电路设计仪表放大器也称精密放大器“INA”,是一种经过改良的差分放大器。有很多优点,性能好,在测量的电子仪器设备上经常使用该元件。目前的仪表放大器,大多被许多制造商(包括德州仪器,国家半导体,美国模拟器件公司,凌力尔特和 Maxim Integrated Products)作成IC形式封装,不但可以降低电阻阻抗匹配的问题,而且使用上也非常方便,线路面积大大的缩小,例如 AD620、MAX4194、LT1167、INA128等。下面是常见的仪用放大器原理图。图3.2.2(a) 典型的仪表放大器原理图根据毕业设计的要求,传感器的输出电压为0-0.048v,A/D转换器的输入范围为0-5v,需要放大100倍,根据经济适用原则,我们采用仪用ad620放大器,改元件成本小,功耗低,精度高,体积小,放大倍数满足需求。下面为ad620的参数表2.2.2 AD620特性参数放大倍数1-10000电压范围±2.3-±18v最大工作电流1.3mA输入电压噪声1KHz下图为AD620的引脚接口图,该元器件的增益范围是1-10000,的计算方式为式(3.2.2.1)12345678RG-IN+IN-VS REFOUTPUT+VSRG 图2.2.2(b)AD620引脚接口图查手册该元件的手册可得 (式3.2.2.1)我们需要放大100倍,即G=100,带入可以解得,= 498.989898所以取整数R19=500,3接传感器的输出采集信号,6接口为放大后的信号。图3.2.2(c),ad620接线图3.2.3数字模拟转换器电路设计模拟数字转换器简称“ADC”,该元件可以将连续模拟信号转换成脉冲的数字信号。我们的设计要求是,要求最大额定称量为50T,分辨率为15kg推算,需要选择的传感器位数为,12位。因为 (式3.2.3.1)所以,根据需要以及经济适用原则,我们选用max187数模转换器,下面为max187的参数资料。表3.2.3 max187参考资料分辨率12单电源供电+5v转换时间8.5s工作电流1.5mA, 2uA(停机)接口说明VDD:接+5V电源;AIN:模拟量输入模拟范围0- ;SHDN:工作模式控制高电平为正常工作模式,低电平休眠模式,悬空则禁止使用内6tttttttttt部参考电压;REF:基准电压,接4.7uf电容是为内部基准电压4.96V,外部可接5V的基准电压;DOUT:数字量串行输出口;CS:使能端,低电平有效;SCLK:位移脉冲输入,下降沿触发最高频率5MHZ 图3.2.3 等效电路图与接线图3.2.4精密基准电压源改元件用来给max187,提供精准电压,确保全换精度。2接口为电压输入接口,我们接24V,VO口为输出电压,接max187的REF口,max187使用外部基准电压。表3.2.4精密基准电压源参数输出类型固定电压 - 输出(最小值/固定)5V电压 - 输入8 V 40 V工作温度-40°C 85°C (TA) 图3.2.4 精准电压引脚接口3.3光电门车轮检测电路该电路由电压比较器LM393跟光电门组成,光电门由发光二极管跟光敏电阻组成,无车经过车的情况下二极管发光照在光敏电阻上,光敏电阻阻减小,即光敏电阻两端电压非常小,趋近于0,Lm393反相端电压为0,同相端电压大于反相端,比较器输出为1,当有车经过时,光电门二极管发出的光被遮住,光敏电阻阻值阻值极大,此时LM393反相端电压大于同相端,放大器输出为0。LM393的输出端口接单片机的p3.2口。通过检测LM393的输出,判断是否有车轴压过秤台,也可用来检测车轴数目。图3.3 光电门电路3.4显示电路七段显示器(SSD)或七段指示器或七段数码管,借由七个发光二极管以不同组合来显示数字是电子形式的显示装置,七段数码管分为共阳极数码管及共阴极数码管,该元件有使用更换方便,便于维护,功耗低,寿命长的特点。七段显示器被广泛应用于数字钟表,电子仪表,基本计算器,以及显示数值信息的其它电子设备。如下图是一种常见的七段显示器,根据设计要求,考虑到耗能,易使用的特点,我们选择6位LED液晶数码管显示。图3.4(a)七段显示器在本次设计中,根据设计要求,选择6位数码管LED显示测量数据,能够直观的显示出来,方便程序调节,对于LED数码管结构有共阳极和共阴极两种方法,其内部结构如下图所示。本次设计采用共阳极的结构进行编程与仿真。 (a)共阴极二极管 (b)共阳极二极管 图3.4(b)6位显示数码管是将两个一位八段式数码接相应的电路组合在一起。并引出两控制端 1和2,本次设计是采用共阳极的6位数码管显示,其低电平有效。其中两个数码管的八个端子A,B,C,D,E,F,G,DP为公共所用。(其图形如图3.4.2所示)图3.4(c) 六位共阳极数码管3.5电源电路在图3.5中可以看出,本电路是用变压器将220V电压转变为24V电源,经过稳压二极管D2后,再经过7805后输出稳定的+5V电压为后续电路供电,电路实现比较简单。其原理为:电源驱动电路经过整流器整流后,通过滤波器电容C1、C3进行滤波后,再经过7805的稳压,7805的输出管脚输出稳定的线性5V电源,电容C2、C4的设置也是起到滤波的作用,R1为限流电阻,D1是LED作显示电路部分,起指示作用,D2为稳压二极管5。要求U0=+5V,故选用7805型号,若输入电压较大时,应配上散热板。图3.5 电源原理图3.6外部通信电路RS232是一种接口类型,用来作为计算机与单片机的通信,属于串行通信。Max232是控制通信的芯片。参考官方手册 图3.6 RS232通信端口引脚接口4 程序设计4.1 程序流程图如图4.1所示,当程序启动时,首先窗口复位,初始化定时器1;然后ADC采集数据,判断是否为零,并通过6为数码管显示出来。当有数据传入时,进入中断,将采集的数据赋值到数组,当采集数据位0时关闭中断,对数据进行处理,按照前面所提到的算法处理数据并通过led显示出来。 图4.1程序流程图4.2 部分程序本设计包含的程序主要包含以下几部分,数据采集程序、数据处理程序、显示程序。4.2.1 max187 X187/MAX189 串行12 位模数转换器可以在单5V 电源下工作,接受05V 的模拟输入。MAX187,189 均为逐次逼近式ADC,快速采样/保持(1.5uS),片内时钟,高速3 线串行接口。MAX187/MAX189 转换速度为75Ksps。通过一个外部时钟从内部读取数据,并可省却外部硬件而与绝大多数的数字信号处理器或微控制器通讯。接口与SPI,QSPI,和Microwire兼容。MAX187 有内部基准,MAX189 则需要一个外部基准。MAX187 和MAX189 采用节约空间的8 脚DIP 和16 脚SO 封装。电源消耗为7.5mW,在关断模式下可以减少至10uW。优异的AC 特性和极低的电源消耗,同时及其容易的使用和较小的封装尺寸使得MAX187/189 能理想的应用于远程DSP 和传感器,或者应用于对电源消耗和空间极为苛刻的地方。其MAX187程序见附录所示。4.2.2显示我设计的显示是LED显示,LED是动态扫描,通过多LCD数码六位进行快速扫描,使人的肉眼感觉到其实时6位同时显示的其数据处理与显示程序见附录所示。4.2.3数据处理部分由于本设计每一条程序无法详细说明,整个程序参见附录5 仿真与调试Proteus软件具有强大的功能与简易的要求,成为嵌入式系统领域技术最先进的开发工具。提供了三十多个元器件库、上万个元器件,包括电阻、电容、二极管、晶体管、MOS管、变压器、继电器、各种放大器等目前,有很多仿真软件,包括Multisim、Proteus、Matlab软件等。Multisim 侧重于模拟数字电路原理特性级仿真分析,其优点是在国内使用比较普遍各种资料比较多,模型制作容易获得。缺点是没有MCU级仿真。MATLAB 是适合做数据分析计算。而Proteus建立了完备的电子设计开发环境,具有以下4大功能模块:智能原理图设计(ISIS)、完善的电路仿真功能(Prospice)、独特的单片机协同仿真功能(VSM)、实用的PCB设计平台。同时Proteus还提供了丰富的资源。利用该软件可以对本次设计的交通灯控制系统进行直观的仿真,也可以与Keil软件进行联调,通过在keil软件中修改所编辑的程序来改进交通灯系统的控制,使用方便灵活。根据原理图,用proteus画出仿真原理图,导入编写的程序,并仿真。未开机时仿真软件显示如下图所示,我们用滑动变阻器模拟传感器的采样值,用OP放大器模拟AD620放大器,D1为发光二极管,与D1串联的为保护电阻,用来显示是否在进行数据采样,如果有数据输入,则D1灯亮,反之则不亮,按键是模拟光电门图5(a)开机时图5(b)按下按键,然后拉动滑动变阻器,对模拟采样值得输入,系统会自动进行多次求平局值计算,最后稳定在某一特定值,该值即为测出的平均值。图5(c)6总结与展望虽然我知道我自己做得很差劲,但韦老师还是认真的为我讲解问题,孜孜不倦的用红色字体标出问题。挺有感触的,因为我知道以后到社会上去,基本上找不到会这细心给我指点问题的人。我所遇到的问题:(1)本设计作品的有关问题,本设计能够对称轴数量进行检测,对低速运动的车辆进行称重,能够有效的防止超载,与传统的静态称重相比,更高效,更安全,不但节省了人力,也提高了效率;相比其他低速动态称系统重来说,本设计采用的元件精度高,而又价格便宜。对于此次设计中,我学到了很多,我们需要结合实际情况去设计,比如,外界的插座是22v,我们必须要加一个变压器才能达到自己想要的电压;传感器的输出会随着激励电压的改变而改变,于是我们又需要给激励电压加一个稳压管;ad转换器输出信号会受到激励电压的干扰,于是我们提供了精准电压REF02;最初我没有计算直接,用的ad0832,后来一计算才发现,8位的转换器根部不能满足我们的设计需要;电源部分我做了一个用来指示电源在工作的二极管指示灯,后来知道在那么高的电压下二极管必须要加一个限流电阻;在本次设计中,我们的设计做的还不够全面,不够完善,缺少实践的验证。由于自己的知识结构有限,很多功能都没有达到,比如,不能对车进行分类,不测量车的移动速度,对于超重的车也不能事实报警,只能靠人工识别。如果车速过高,将会大大印象测量的精度。同时,由于没有做出实物,对硬件这部分也不能很直观的了解,只是通过简单的仿真来模拟了交通灯系统,缺少了实践经验,并且对于很多学科的学习还不够深入,不能很好的将所学的知识应用到实践中,但我相信我们通过此次设计所积累的设计经验以及理论经验对于我们而言也是一份很难得很宝贵的财富。(2)当我拿到这个题目的时候,刚开始不知所措,完全不懂任何东西,不知道去哪里查资料,不知道怎么下笔。我以前只知道百度,这次百度不管用了。百度出来的东西很多都是错误的,或者是残缺的。后来老师叫我们通过图书馆链接到专门的学术论坛,我迈出了第一步,解决了没有资料的问题。(3)资料我下了一大堆,但是没有一个看得懂的,看每一种文献都是雾里观花,我还是坚持看下去,看不懂的就做标记,下来问老师或者问同学,不懂的也就渐渐懂了,事后我细想,有些事不做永远也不会做。做着做着就会了(4)为了省事偷懒,我没有自己写摘要,老师发现以后说我态度不好把我批评了,我知道是我自己的问题,下来我把摘要全改正了,摘要的每一个字都是自己写的。(5)期初我什么语言也不会,现在我能够看懂一点C语言写的程序。软件都不会,甚至连office都没怎么用过,proteus、keil、ad从来没听过,连安装都不会,后来我自己把这些软件全部装上,学会了用ad画原理图,用proteus 画仿真图仿真;最初我的总结都是口水话,现在我知道需要结合自己的设计,自己的问题,来写总结。目前,单一的动态称重采用平均值已不能满足当前的状况,在未来的动态称重系统中,会有很多的数据处理方案可被选择应用,比如参数估计系统辨识法等。要根据车辆速度最佳的控制方法,在动态称重这个领域里,我觉得以后将会出现以下法站趋势:(1)多模式化。高速低速模式都能使用,价格也会更加便宜。(2)智能多功能化。传统的动态称重系统精度不能满足需求,以后会更加智能化,比如能够对超载的车进行拍照识别与公安部系统联网,对驾照分数进行超载扣分 (3)最优化。随着计算机技术的不断发展,模型算法的求解和模型的建立就有可能获得最优解并建立最佳模型。(5)通用化和模块化。有利于未来的升级和换代。致谢词我最想感谢的是韦老师,因为我知道我做得不太好,但是他每次都是非常耐心的给我讲解,就算是在非上班时间,也可以想他问问题,这让我产了生极大地热情与勇气。对于我的错误指正并用红色字体标注,让我可以及时的有效的做出改正。我们遇到困难,他做出的不仅仅是对问题的讲解,也从我们的心理上的给予帮助,让我们从内心战胜困难,战胜懒惰。时至今日,伴随着毕业设计的完成,我的大学也就完了。或许也是一个新的开始。一路走来走到最后我明白了许多事情。以前觉得毕设设计就是对曾经学习的知识做个总结,但是通过这次做毕业设计才发现自己的看法有点太片面、太偏激了。毕业设计不仅需要我们对前面所学习的知识总结,还需要不断的开拓新的知识才能圆满的完成任务,这也是对自己能力的一种提高。 在这次设计过程中,我通过查阅资料,和同学交流经验还有自主学习,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少挫折。努力总会有所收获,在这次毕业设计中我的收获同样巨大。在整个设计过程中我懂得了许多东西,开阔了视野,了解了许多以前从来没接触过的东西,比如我以前从来没听过proteus,现在会基本的操作,以前不会ad,通过不断的摸索与向同学学习,现在会一些基本画法。逝者如斯,匆匆四年,严格来说对于我们专升本的来说是五年,做了毕业设计算是自己对大学学习生活做一次一个小小的总结吧。【参考文献】1张文斌.公路车辆动态荷载测量及车型分类技术的研究J.20092魏鲁原.伍斌;崔霞动态称重系统的设计J-自动化仪表,20023黄惟公.单片机原理与应用技术M.西安:西安电子科技大学出版社,20074赵建领.Protel电路设计与制版宝典M.北京:电子工业出版社,20075刘 坤.51单片机C语言应用开发技术大全M.北京:人民邮电出版社20126刘飞飞等.车辆动态称重系统的设计J.科技应用,20047徐刚.高速公路称重系统布置J.公路交通科学,20038张放等.多功能机车车辆称重台的设计与应用J.科技应用10美信集成产品公司MAXIM产品数据手册,199911刘淑红.单片机系统的Proteus和Kiel联调设计与仿真J.仪器仪表用户,200912楼然苗.单片机课程设计指导M.北京:北京航空航天大学出版社200714姚恩涛.季娟.张明两轴车辆动态称重信号分析方法研究J.传感器技术.200515杨敏.汽车动态称重系统算法研究学位论文.201016苏良昱.基于BP神经网络的公路动态称重系统及其DSP实现学位论文.200717何红丽.汽车动态称重系统的研究与设计D郑州:郑州大学200718孙贺欣.动态称重装置的研究学位论文.200519胡雄立.浅谈电子汽车衡的结构设计J 200020凌杰.公路车辆动态称重系统解决方案学位论文.2001附录1:系统总体电路图附录2:源程序代码

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