货车超载系统课程设计.doc

合肥师范学院专业实习报告（本科）项目名称：超载货车检测组员学号：0910421031 091042100709104210 09104210组员姓名：洪宏 李圆圆李磊 黄澍指导教师：徐文柱班 级：09计算机科学与技术非师范班计算机科学与技术系项目名称： 超载货车检测设计内容、目的与要求：本设计涉及一基于单片机设计的机车超载检测系统，在高速公路收费口的路面上装有固定连着传感器的钢板，当汽车经过时，车辆的重量就会被称重传感器测量出来，送到变送器处理后，再传送到计算机，经过分析判断，就会对超载车辆发出警报。当货车经过检查站时，工作人员输入车型后，系统检测车辆是否超载。当被检车辆超载后，监控控室内，警报器响，同时大数码管显示车辆当前重量与超载数量通过485总线连接主控模块和信息采集模块（即监控室与地磅）共有4个按键：A、B、C、D。A键类型车超载额为1000B键类型车超载额为2000C键类型车超载额为3000D键按下后作用为数码管显示货车重量并停止报警计划与进度安排：第1天到第3天：画出最小系统原理图，货车超载自动检测系统主控原理图，货车超载自动检测系统采集端原理图，共阳大数码管驱动原理图，压力传感器信号采样板原理图，并完成PUB板排版（3天）第4天到第5天：对照以上原理图完成焊板制作，并且经过测试电路没有错误（2天）第6天到第7天：将电路板模块连接成系统，并进行系统调试（2天）第8天：课程答辩（1天）设计过程、步骤（可加页）：单元模块介绍1、单片机选择：AT89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和系统可编程Flash，使得AT89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案2、LED显示电路设计：本设计采用MAX7219接口芯片、驱动器和4个共阳极 LED显示器构成的数字显示电路。采用动态扫描方式，将数字0F所对应的七段代码组成一个表，进行查表，就可求得各数字对应的七段代码值。把要显示的数字的七段代码从7219输出，就可点亮相应的段，显示这个数字。3、下位机通信电路设计：本设计采用RS-485通讯网络协议，RS-485驱动器和接收器价格便宜，并且只需要单一的一个+5V的电源来产生差动输出。RS-485是一个多引出线接口，这个接口可以有多个驱动器和接受器，而不是限制为两台设备。一个RS-485连接可以最多有256个接点，最长可以达到4000ft,比特率可以高达10Mbps。MAX485是用于RS485通信的小功率收发器，含有一个驱动器和一个接收器。驱动器不是限斜率的，允许它们以每秒2.5Mbps的速度发送数据。收发器的工作电流在120500uA之间，只需一个+5V的电源。驱动器具有短路电流限制和使用热关闭控制电路进行超功耗保护。在超过功耗时，热关闭电路将驱动器的输出端置于高阻状态。接收器输入端具有自动防止故障的特性，当输入端开路时，确保输出为高电平4、压力传感器：使用HX711是一款专为高精度电子秤而设计的24位A/D转换器芯片。与同类型其它芯片相比，该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。降低了电子秤的整机成本，提高了整机的性能和可靠性。该芯片与后端MCU 芯片的接口和编程非常简单，所有控制信号由管脚驱动，无需对芯片内部的寄存器编程。输入选择开关可任意选取通道A 或通道B，与其内部的低噪声可编程放大器相连。通道A 的可编程增益为128 或64，对应的满额度差分输入信号幅值分别为20mV或40mV。通道B 则为固定的64 增益，用于系统参数检测。芯片内提供的稳压电源可以直接向外部传感器和芯片内的A/D 转换器提供电源，系统板上无需另外的模拟电源。芯片内的时钟振荡器不需要任何外接器件。上电自动复位功能简化了开机的初始化过程。根据设计的要求，设计出如图所示的算法原理框图 系统算法流程图硬件原理部分： 最小系统原理图 货车超载自动检测系统主控原理图 货车超载自动检测系统采集端原理图 压力传感器信号采样板原理图 共阳大数码管驱动原理图软件部分：#include#includemax7219.h#includewtv020.hsbit DE=P23; /485使能位sbit led_in=P07; /接收信号指示灯sbit key_A=P32; /选择A类车型sbit key_B=P33; /选择B类车型sbit key_C=P34; /选择C类车型sbit key_sos=P35; /显示超载值sbit led_A=P10;/A型指示灯sbit led_B=P11;/B型指示灯sbit led_C=P12;/C型指示灯sbit led_sos=P13; /显示模式指示灯，重量模式，超载模式unsigned char dat4=0,0,0,0;long int G,G_SOS; /接收的重量数据、超载的重量int flag=0,mode=1;#define SOS_A 1000 /A类车型超载值#define SOS_B 2000 /B类车型超载值#define SOS_C 3000 /C类车型超载值void init()TMOD=0x20;TH1=0xfd;TL1=0xfd;SCON=0x50;TI=0;ES=1;EA=1;TR1=1;DE=0;void key_mode()if(key_A=0)mode=1;led_A=0;led_B=1;led_C=1;led_sos=1;if(key_B=0)mode=2;led_A=1;led_B=0;led_C=1;led_sos=1;if(key_C=0)mode=3;led_A=1;led_B=1;led_C=0;led_sos=1;if(key_sos=0)&(G_SOS0)if(mode=1)mode=41;led_sos=0;else if(mode=2)mode=42;led_sos=0;else if(mode=3)mode=43;led_sos=0;main()init();InitDisplay();delayms_Voice(1000);mode=1;led_A=0;led_B=1;led_C=1;led_sos=1;while(1)while(mode=1)&(modeSOS_A)Read_Voice(90);G_SOS=G-SOS_A;delayms_Voice(1500);break;case 2:if(GSOS_B)Read_Voice(90);G_SOS=G-SOS_B;delayms_Voice(1500);break;case 3:if(GSOS_C)Read_Voice(90);G_SOS=G-SOS_C;delayms_Voice(1500);break;key_mode();while(mode3)switch(mode%10)case 1:if(GSOS_A)G_SOS=G-SOS_A;else G_SOS=0;break;case 2:if(GSOS_B)G_SOS=G-SOS_B;else G_SOS=0;break;case 3:if(GSOS_C)G_SOS=G-SOS_C;else G_SOS=0;break;if(flag=4)WriteWord (Digit0,G_SOS%10);WriteWord (Digit1,G_SOS/10%10);WriteWord (Digit2,G_SOS/100%10);WriteWord (Digit3,G_SOS/1000%10);WriteWord (Digit4,G_SOS/10000%10);WriteWord (Digit5,G_SOS/100000%10);flag=0;key_mode();void serie() interrupt 4unsigned char cou=0xff;if(RI)cou=SBUF;led_in=led_in;if(cou&0xc0)=0x00)dat0=(cou&0x3f);else if(cou&0xc0)=0x40)dat1=(cou&0x3f);else if(cou&0xc0)=0x80)dat2=(cou&0x3f);else if(cou&0xc0)=0xc0)dat3=(cou&0x3f);flag+;if(flag=4)G=dat0|(dat16)|(dat212)|(dat318);flag=4;RI=0;结果与分析（可以加页）： 按键数码管显示压力现象A871数码管显示压力871，不报警A1354数码管显示压力1354，报警B1354数码管显示压力1354，不报警B2457数码管显示压力2457，报警C2457数码管显示压力3204，不报警C3204数码管显示压力3204，报警D3204数码管显示压力204，不报警经过以上几组数据的测试，发现系统可以正常工作，并且按键完全按照设计需求那样正常工作组员分工及完成情况：洪宏：货车超载自动检测系统主控原理图绘制及PUB板排版生成，最后完成该模块的焊接李圆圆：货车超载自动检测系统采集端原理图绘制及PUB板排版生成，最后完成该模块的焊接李磊：共阳大数码管驱动原理图绘制及PUB板排版生成，最后完成该模块的焊接黄澍：压力传感器信号采样板原理图绘制及PUB板排版生成，最后完成该模块的焊接设计体会： 8天的单片机课程设计实训 ,真是让我们受益匪浅，学到了很多东西,不管怎么样,先感谢学校给我的这么多机会.真正的学到了东西. 此次课程设计软件与硬件相结合,考察了我们的焊接水平与编程能力. 焊接这项看起来不需要多少技术的工作却是非常的劳心劳力，主要是对于原理图要理解深刻。焊接的技巧是通过实战才能慢慢积累提高的。各种芯片，它们的引脚，它们的原理，它们的作用，我们接触的只是一小部分，却已经焦头烂额了。本来还以为编程会很简单的,等到实际操作起来才知道它的复杂性,没有想像中的那么得心应手,理解流程是有思维的前提.其实本身程序的思维是正确的,只是步骤中有点小错误,所以导致整个程序的结果很乱,在仔细修改程序之后,终于一步步地达