基于单片机的汽车超载控制系统的设计

目录泰山学院本科毕业设计基于单片机的汽车过载控制系统的设计在校机械工程学院专业名称机械设计制造与自动化申请学士学位所属学科工学年二一级(三二)学生名，学号王立松指导教师姓名，职务张秀红讲师完工日期2013年5月1摘要对目前超负荷不断发生的重大交通事故，为减少交通事故造成的伤亡和财产损失。 本文设计了一种汽车过载控制装置。 能够判断汽车是否过载，提供过载时报警和表示过载的重量，要求能够实现发动机点火系统的控制。 该设计以AT89C51单片机为系统处理的核心，利用电阻应变式压力传感器将汽车的载荷量转换为电压信号，然后利用放大电路放大电压信号并发送至A/D转换芯片ADC0809转换为数字信号， 计算装载量得到的装载量被发送到单片机，单片机与设定的装载量进行比较来判断是否是过载，当过载LED表示过载的重量时蜂鸣器开始报警，同时利用可控制的电流开关控制汽车的起火系统，最终车辆启动后，单片机关闭载重量，速度传感器发挥作用，避免行驶中路面起伏和晃动造成不必要的灭火。关键词： AT89C51单片机，过载控制，传感器，A/D转换器，LED目录Abstractinviewofthecurrentcausedbyoverloadandmajormatrafficaccidentidents inordetorecomputetheascalititisandpropylosescausedbytrafficacc akindofmotoroverloadcontroldevice.required todeterminewhetheamotorvehicleoverloading， whenoverloadcan是andcanrealizethecontrollentoftheengineignitionsystem.thisdesignusesat 89 c 51 isthecoreofthesystemprocesses usinging andthen直通thevoltagesignalamplicationconfigurationcontricationtoenlargea/dconvengchichichiadc 0809 convertsthedigitalsignaland thelowwillbesenttothemicrocontroller，single-chimmiccomputerandsetingcationandddddetermineifoverload，iftheweitheweiteoftheddispl atthesametimewithcontrollablecurresschatcontocontrollonththecarsvignitionsystem. sostotultimaitypacheetocontrolletheoverloadsituations.vehicelestartsmicrontrocontooffloadinterruption，speed sensor toavoiddrivingKeywords: AT89C51，过载控制，传感器，a/d转换器，指示灯意见和反馈目录1绪论11.1课题的提出和意义11.2国内外汽车超载研究现状41.2.1国外汽车超载研究41.2.2国内汽车超载研究51.3研究内容和预期目标62总体方案的设计和工作原理72.1设计方案的选择72.1.1方案172.1.2方案272.1.3方案372.2设计方案的确定和总体结构83硬件设计93.1单片机的选型93.2看门狗电路的设计133.3传感器的选择163.3.1传感器的基本概念163.3.2测力传感器的选择173.3.3轮速传感器的选择203.4放大电路设计253.5 A/D转换采样电路273.6点火控制电路的设计313.7报警电路的设计323.8显示电路的设计333.9电源电路的设计354软件设计384.1主程序设计384.1.1设计构想384.1.2主程序的流程图384.2参数恢复子程序设计394.2.1设计构想394.2.2程序流程图404.3看门狗子程序设计424.3.1设计构想424.3.2看门狗的流程图434.4收集报警控制子程序的设计454.4.1设计构想454.4.2收集警报控制子程序流程图464.5显示子程序设计474.5.1设计构想474.5.2示出子例程的流程图475总结495.1系统先进性495.2系统限制49参考文献50谢谢52附录5358泰山学院本科毕业设计1引言1.1课题的提出和意义车辆超载是指运输车辆装载货物的质量超过额定装载质量时，车辆超载可能有以下危害1 .严重损坏道路和桥梁随着城乡经济的快速发展，公路上的装卸车、大型台车、汽车列车和集装箱运输车的数量和比重逐年增加。 其中，道路、桥梁超过限制标准的运输车辆行驶在道路上，道路严重损坏，其使用年限大幅缩短，需要提前修理，一辆超级运输车如“超级杀手”，在其重压下，道路“未老化”，给国家财产带来巨额损失2 .超限运输车辆的行驶道路对交通安全影响很大超程车辆被称为“道路第一杀手”，据统计，80%以上的卡车道路交通事故是由超程车辆引起的。 近年来，中国发生的一系列伤亡重大交通事故多与车辆超限和超载有关。汽车核装载确定有科学依据，在核装载范围内货车的安全性保障包括良好的制动性和操作稳定性，超限车辆多数更换高压轮胎，加厚钢板弹簧，提高车辆扶手改造车辆，其操作、制动和传动系统仍然保持出厂配置。 由于长期、大量的过载运输，车辆长期处于过载运行状态，使车辆的制动性和操作性急速下降，轮胎变形防抱死制动器的故障换向器轻微晃动，钢板弹簧折断半轴断裂等，表现出对交通安全带来重大事故的危险性。研究表明，一辆车的实际装载量超过规定值的50%以上，整车的协调性、制动性变差，容易发生交通安全事故。3、严重扰乱运输市场秩序，引起恶劣竞争车辆超限也导致道路运输市场恶性竞争。 运输市场运力供应超过需求，控价现象频繁，市场竞争激烈，为了弥补降价造成的经济损失，车主往往以多加或避免交通费的方式受到补偿，运力过度矛盾更加突出。 “超负荷-运输力过剩-压力价格-再次超负荷”的怪圈越来越激烈。 20世纪70年代末和80年代初，普通散装货运价格为0.3元/tkm，现在下降到0.2元/吨公里以下。车辆超限运输引起道路运输市场扭曲，严重损害了统一开放、竞争有序的市场秩序，阻碍了现代道路运输市场体系的建立和完善，破坏了正常的社会经济秩序。4、车辆“大吨小标”泛滥，超限进一步加剧由于竞争超限运输，一些汽车厂商受利益驱动，迎合市场，竞争违法生产的“大吨小标”汽车，故意将原设计制造的汽车装载质量从大吨位改为小吨位，如EQ3094F6D自卸汽车，加强型车架、离合器、9吨级后备卖车人出售，交给八平柴的合格证，可以扣1015t，售票证只有5t。 一些汽车改造厂和修理厂违法改造车辆，超限现象大幅增加。 同时，国家在运输市场规制力、法规等方面存在不足，无法根本解决车辆超限现象的发生，管理不当，运输市场无序竞争有所增加。5、扰乱国家养护费和道路桥梁收费政策，创造新的不公平我国目前所有道路费用基本按车辆核吨位计费，“大吨位小标”导致车辆超载泛滥，降低了单位运输成本。 这样，运输者可以通过负荷提高利润，降低运输成本，比遵守法律的经营者获得更多利润。 对国家来说，征收大量规费，我国每年超限逃跑的道路交通费、道路桥通行费不计其数。 据专家估计，车主超限利润一千元，国家对于守纪律的人来说，是不公平的。6 .严重影响了我国汽车产业的健康发展和技术进步汽车产业是我国国民经济的支柱产业，在引发内需、扩大就业、提高人民生活质量方面具有重要作用，但由于卡车市场上“大吨位小标”车辆畅销，按标准设计吨位的车辆在冷却的同时，还有一些不规范的企业和改造车厂在销售不仅冠军劣势市场竞争机制严重失真，严重损害了守纪律企业的正当利益，运输市场秩序严重混乱，也影响了汽车产业的技术进步。 随着“大吨位小标”车辆生产现象的发展，中国卡车与世界级的差距越来越大。7 .降低了公路使用效率，污染了环境过载车辆一般车速较低，有的车速不足40km/t，车身较大，行走困难等，影响后车的通行，引起交通堵塞，道路使用效率大幅度下降。 特别是在高速公路上，严重的过载车辆一般只能行驶3040km的时间，有些车辆比较低，高速公路的低速行驶变得很尴尬。 另外，过载车辆在不良道路上行驶时，由于负荷大，黑烟频繁冒出，超标排放，污染环境。 近年来，针对超限严重的社会危害性，我国多次开始管理车辆超限的活动，处罚力度越来越大，但由于超限涉及面很广，管理困难，利益大，特别是源流问题没有得到有效解决，经常又回潮了。 道路超限运输经常被禁止，成为道路管理的一大“顽固症”，成为社会生活和经济发展中的“公害”。车辆超载运输增加了交通事故，路面早期被破坏，维修和维修的费用急剧增加。 目前治超主要采用经济手段和一些制度法规进行控制，在一定程度上减少了车辆过载现象，但有些时间段的过载现象常常被禁止，不能从根本上解决问题。 因此，在采取行政监督管理的同时，采用科技手段制止过载现象也具有极其重要的意义和实用性。1.2国内外汽车超载研究现状1.2.1国外汽车超载研究20世纪，海外大多数国家都存在汽车超载运输现象，调查显示，美国和德国的货车超载数量在50%左右，情况稍好的日本也达到了20%，20世纪50年代，海外很多国家如美国、韩国、日本等开始研究汽车的动态重量测量系统美国约有1100多个动态重量站，利用照相机和负载控制器技术，连接高速公路巡逻车的计算机，检查过去的卡车，及时观察数据，有效地鉴别过载车辆的身份。 在日本，使用固定式或者移动重量测定装置来测定过载车辆。 在高速公路收费站安装电子秤进行轴载测量。 大型卡车的交通部门还要求设置自动称重仪。 韩国从1973年7月开始了重型车的重点检查。 1994年10月，超载车辆过多，圣水桥倒塌后，韩国政府进一步提高管理能力，在全国各地设立了500多个超载检测站。 韩国采用了过载监测系统。 车辆通过时用电子重量测量装置测量重量，车辆识别系统识别车辆型号，利用网络上的PC判断车辆是否超载，超载时，系统自动拍摄超载车辆，作为处罚的依据。许多发达国家相继采用超负荷运输车辆检测和限制技术，不断改进管理对策，解决超困难问题，取得了良好的效果。 同时采取相应措施，消除源头过载现象的发生，有效抑制了过载现象。 外国卡车通常采用空气弹簧，车辆不超载就不能开始行驶。 其附属设施在装卸、搬运过程中对限制过载状况发挥着非常重要的作用。 例如，采取根据货场起重机起重量限制车辆