基于单片机的货车超重监测系统设计方案

**单片机设计介绍,基于单片机货车超重监测系统设计

文章目录

  • 一 概要
  • 二、功能设计
  • 设计思路
  • 三、 软件设计
  • 原理图
  • 五、 程序
  • 六、 文章目录
  • 一 概要

      基于单片机的货车超重监测系统是一个结合了现代电子技术和单片机技术的智能化系统,旨在通过技术手段对货车超载现象进行有效监管,从而降低交通事故的发生率。以下是该系统设计的概要:

    一、设计目标

    本设计的核心目标是开发一套能够实时监测货车重量的系统,并在货车超重时提供报警行为,同时显示出其超重重量。系统通过技术手段干预,达到减少交通事故发生率的目的。

    二、系统组成

    单片机:作为系统的核心处理器,选用STC89C52单片机。该单片机具有强大的数据处理能力和计算功能,能够完成复杂的运算和控制任务。
    称重传感器:选用WPL110称重传感器,将货车的重量信号转化为电压信号。该传感器具有高灵敏度、高精度和稳定性好的特点。
    A/D转换芯片:选用TLC0838 A/D转换芯片,将称重传感器输出的电压信号转化为数字信号,以便于单片机进行处理。
    通信接口:选用RS485接口作为系统的通信接口,实现单片机与上位机之间的数据传输。通过该接口,系统可以将测得的货车重量数据实时传输到上位机进行存储和分析。
    上位机:用于接收、存储和分析单片机传输的货车重量数据。上位机可以通过软件界面展示货车实时重量、设定重量阈值以及显示超重报警信息等功能。
    三、工作原理

    称重传感器实时监测货车的重量,并将重量信号转化为电压信号输出。
    A/D转换芯片将称重传感器输出的电压信号转化为数字信号,并传输给单片机。
    单片机对接收到的数字信号进行处理,计算出货车的实际重量。
    单片机将计算得到的货车实际重量通过RS485接口传输到上位机。
    上位机接收并存储货车重量数据,同时与设定的重量阈值进行对比。如果货车实际重量超过阈值,则触发报警行为,并通过软件界面显示超重报警信息以及超重重量。
    四、系统特点

    实时监测:系统能够实时监测货车的重量,确保数据的准确性和实时性。
    高精度:选用高精度的称重传感器和A/D转换芯片,提高了系统的测量精度。
    智能化:系统具备智能化处理和分析能力,能够自动判断货车是否超重并触发报警行为。
    易扩展性:系统采用模块化设计,易于扩展和升级,满足不同应用场景的需求。
    五、应用前景

    基于单片机的货车超重监测系统具有广泛的应用前景。该系统可以广泛应用于公路运输、物流管理等领域,为货车超载监管提供有效的技术手段。同时,该系统还可以与其他智能交通系统相结合,形成更加完善的智能交通管理体系,提高道路交通的安全性和效率。

    二、功能设计

    通过重量采集传感器,使用数码管实时展示采集回来的重量值

    设计思路

    设计思路
    文献研究法:搜集整理相关单片机系统相关研究资料,认真阅读文献,为研究做准备;

    调查研究法:通过调查、分析、具体试用等方法,发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法;

    比较分析法:比较不同系统的具体原理,以及同一类传感器性能的区别,分析系统的研究现状与发展前景;

    软硬件设计法:通过软硬件设计实现具体硬件实物,最后测试各项功能是否满足要求。

    三、 软件设计

    本系统原理图设计采用Altium Designer19,具体如图。在本科单片机设计中,设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus,由于Altium Designer功能强大,可以设计硬件电路的原理图、PCB图,且界面简单,易操作,上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境,用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术,能够很好的满足本次设计需求。

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    仿真实现
    本设计利用protues8.7软件实现仿真设计,具体如图。

    Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一,通过设计出硬件电路图,及写入驱动程序,就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外,protues还能实现PCB的设计,在仿真中也可以与KEIL实现联调,便于程序的调试,且支持多种平台,使用简单便捷。
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    原理图

    五、 程序

    本设计利用KEIL5软件实现程序设计,具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言,C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然,由于其功能强大,C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中,C语言已经逐步完全取代汇编语言,因为相比于汇编语言,C语言编译与运行、调试十分方便,且可移植性高,可读性好,便于烧录与写入硬件系统,因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计,能够实现快速调试,并生成烧录文件,被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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    六、 文章目录

    目 录

    摘 要 I
    Abstract II
    引 言 1
    1 控制系统设计 2
    1.1 主控系统方案设计 2
    1.2 传感器方案设计 3
    1.3 系统工作原理 5
    2 硬件设计 6
    2.1 主电路 6
    2.1.1 单片机的选择 6
    2.2 驱动电路 8
    2.2.1 比较器的介绍 8
    2.3放大电路 8
    2.4最小系统 11
    3 软件设计 13
    3.1编程语言的选择 13
    4 系统调试 16
    4.1 系统硬件调试 16
    4.2 系统软件调试 16
    结 论 17
    参考文献 18
    附录1 总体原理图设计 20
    附录2 源程序清单 21
    致 谢 25

    作者:QQ_2193276455

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