汽車超載的控制

（汽車行業(yè)）汽車超載的控制1緒論1.1選題的背景車輛超載是指運輸車輛所載的貨物質(zhì)量超過了額定裝載質(zhì)量的情況,感謝閱讀1.精品文檔放心下載破壞關(guān)系服從“十六次方法則”，即汽車軸載質(zhì)量每增加壹倍，公路受損將增加16倍。全國公路感謝閱讀每年因車輛超載造成的損失超過300億元。2.謝謝閱讀精品文檔放心下載軸斷裂等等。而在近幾年，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，我國現(xiàn)代交通運輸業(yè)取得了快速發(fā)展。和此同時，感謝閱讀道路交通事故卻頻頻發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計，在2001年至2010年這10年里，我國已經(jīng)有近90萬人精品文檔放心下載死于各類道路交通事故。在統(tǒng)計的25起特大交通事故中，超載導(dǎo)致的事故為14起，占比感謝閱讀56%，是所有事故原因中最多的，且且全國公路每年因車輛超載造成的損失超過300億元，因精品文檔放心下載此對汽車超載的研究已是刻不容緩。1.2國內(nèi)外汽車超載研究現(xiàn)狀1.2.1國外汽車超載研究20世紀，在國外幾乎所有的國家都存在汽車超載運輸?shù)默F(xiàn)象，據(jù)調(diào)查美國和德國的貨運汽車中謝謝閱讀汽車超載的數(shù)量都在50%左右，而情況稍好的日本也達到20%20世紀50精品文檔放心下載感謝閱讀1000多個動態(tài)稱重站，精品文檔放心下載謝謝閱讀精品文檔放心下載1973感謝閱讀年71994年10謝謝閱讀4001.1為壹種韓國謝謝閱讀精品文檔放心下載網(wǎng)絡(luò)中的PC感謝閱讀罰的依據(jù)。圖1.1韓國超載監(jiān)控系統(tǒng)謝謝閱讀謝謝閱讀謝謝閱讀精品文檔放心下載感謝閱讀超載；制定相應(yīng)法規(guī)，嚴厲制裁超載相關(guān)人員。1.2.2國內(nèi)汽車超載研究國內(nèi)在超載檢測技術(shù)方面起步晚，仍處于探索階段。20世紀80年代出現(xiàn)了帶基坑和無基坑的謝謝閱讀感謝閱讀感謝閱讀主要手段。如圖1.2所示為杭州四方電子衡器廠研制的壹種DCS固定式超限檢測/計重收費系感謝閱讀統(tǒng)。圖1.2DCS系統(tǒng)實景圖同時，我國也開始引進國外汽車載荷監(jiān)控方面的技術(shù)，如云南航天新技術(shù)工程有限X公司年和精品文檔放心下載1999年引進了德國PAT謝謝閱讀謝謝閱讀感謝閱讀謝謝閱讀感謝閱讀精品文檔放心下載際情況不壹致等問題。1.3本論文主要內(nèi)容EQ1090E感謝閱讀利用Ansys軟件對其車架進行受力分析，找出其最大受力處。選擇電阻應(yīng)變式傳感器，將應(yīng)變感謝閱讀80C51單片機作精品文檔放心下載精品文檔放心下載感謝閱讀汽車不能正常啟動。1.4擬解決的關(guān)鍵問題本系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵問題如下：（1）對車架進行有限元分析，找到其最大受力處。（2）根據(jù)量程和使用環(huán)境選擇合適的傳感器，且將傳感器安放在車架最大受力處。謝謝閱讀（3）當(dāng)車輛在行駛中，不超載的汽車由于路面顛簸而發(fā)出錯誤警報。精品文檔放心下載（4）設(shè)計合理的報警系統(tǒng)，且能使汽車在超載情況下不能正常啟動。謝謝閱讀2汽車車架的受力分析汽車車架俗稱“大梁”。它是整個汽車的裝配基礎(chǔ)，其上裝有發(fā)動機、變速器、傳動軸、前后橋、精品文檔放心下載謝謝閱讀1為載重汽車EQ1090E型汽車車架:由倆根縱梁和八根橫梁鉚接而成,又稱階梯謝謝閱讀形車架。圖2.1EQ1090E型汽車車架示意圖縱梁通常用16Mn的鋼板沖壓而成,端面形狀壹般是槽型。橫梁不僅是用來保證車架的扭轉(zhuǎn)剛度謝謝閱讀和承受縱向載荷,而且仍能夠支撐汽車上主要部件。該汽車載重5t，車架前后等寬，寬度為感謝閱讀865mm?？v梁長6700mm，最大剖面尺寸為：235×75×8mm感謝閱讀2.1車架模型建立由于Pro/E強大的建模建模能力及導(dǎo)入到ANSYSPro/E的環(huán)境下實體感謝閱讀建模。Pro/E感謝閱讀過標準數(shù)據(jù)交換格式，Pro/EPro/E配置的開感謝閱讀發(fā)模塊或利用C語言，用戶也能夠擴展和增強Pro/E的功能。Pro/E的基本功能是：精品文檔放心下載（1）特征建模在Pro/E中，特征是組成模型的基本單位，如：凸臺、槽、倒角、腔、殼等特征。模型創(chuàng)建過精品文檔放心下載謝謝閱讀（2）參數(shù)化設(shè)計感謝閱讀當(dāng)?shù)募s束條件規(guī)范其形狀，最后修改圖形的尺寸數(shù)值，經(jīng)過系統(tǒng)再生即可獲得需要的圖形。感謝閱讀（3）支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計Pro/E”謝謝閱讀等，將基本零件裝配起來，形成組合件。（4）整個設(shè)計環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)完全相關(guān)在整個設(shè)計過程，Pro/E精品文檔放心下載整個設(shè)計中的所有相關(guān)數(shù)據(jù)也隨之自動修改。載重汽車EQ1090E型汽車車架簡化三位實體模型如圖2.2所示：精品文檔放心下載圖2.2車架的三維實體簡易模型2.2車架的ANSYS有限元分析2.2.1有限元法概述精品文檔放心下載法。和傳統(tǒng)分析方法相比較，有限元法具有以下特點:(l)不用管分析物體的CAD形狀，能夠利用有限元多單元進行描述，因此該方法能適合多種多樣感謝閱讀的工程結(jié)構(gòu)。(2)利用有限元法時，在單元描述材料特性時，能夠任意的按照物體的實際情況而定。所以不用感謝閱讀考慮各結(jié)構(gòu)之間的影響。(3)在有限元分析時，工程人員能夠根據(jù)物體的實際載荷和約束情況下，對該物體進行多種工況謝謝閱讀下的分析，這樣大大提高了工程項目的效率，仍能夠從中發(fā)現(xiàn)載荷和約束之間的相互關(guān)系。謝謝閱讀(4)有限元的各種單元用來模擬計算時，這些單元各自的運算公式是壹樣的，這樣在計算時，使謝謝閱讀模擬計算更加快速，也方便在計算機上統(tǒng)壹編程，易于將程序編成模塊式結(jié)構(gòu)。謝謝閱讀(5)有限元分析方法最終的目的是，讓工程項目快速的解決，因些有限元分析不能在計算機中模謝謝閱讀擬計算的太慢。有限元分析軟件主要是在50精品文檔放心下載些軟件能夠通過有限元分析，能夠很容易計算出結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變值，碰撞值等。這樣致使軟件X謝謝閱讀公司開發(fā)了很多軟件，比如:ABAQUS、MARC、SAP、ASKA、謝謝閱讀ANSYSNASTRANHYPERWORKSANSYS軟件對車架進行有限元分析。謝謝閱讀2.2.2ANSYS簡介ANSYSX公司是由美國著名力學(xué)專家美國匹茲堡大學(xué)力學(xué)系教授JohnSwanson博士于1970年精品文檔放心下載CAE行業(yè)中最大的X公司。ANSYS有限元軟件包是壹個多用途精品文檔放心下載精品文檔放心下載感謝閱讀機電系統(tǒng)、運動器械等。軟件主要包括三個部分：前處理模塊，分析計算模塊和后處理模塊。感謝閱讀（1）前處理模塊前處理模塊提供了壹個強大的實體建模及網(wǎng)格劃分工具，用戶能夠方便地構(gòu)造有限元模型。謝謝閱讀ANSYS的前處理模塊主要有倆部分內(nèi)容：實體建模和網(wǎng)格劃分。謝謝閱讀（2）分析計算模塊謝謝閱讀電磁場分析、聲場分析、壓電分析以及多物理場的耦合分析，可模擬多種物理介質(zhì)的相互作用，精品文檔放心下載具有靈敏度分析及優(yōu)化分析能力。（3）后處理模塊感謝閱讀謝謝閱讀形式顯示或輸出。軟件提供了100種之上的單元類型，用來模擬工程中的各種結(jié)構(gòu)和材料。精品文檔放心下載在汽車行業(yè)中，ANSYS廣泛應(yīng)用于各大汽車總成，包括車架、車身、車橋、離合器、輪胎、殼精品文檔放心下載感謝閱讀的強有力工具之壹。2.2.3汽車車架受力處理（1ANSYSANSYS謝謝閱讀據(jù)實際情況，我們選擇SOLID92單元作為車架裝配體所有零件分網(wǎng)時的單元賦予類型。謝謝閱讀（216Mn2.06×1011Pa0.29感謝閱讀度為7.85×103Kg/m3，定義材料模型的對話框分別為圖2.3和2.4。精品文檔放心下載圖2.3定義材料彈性模量和泊松比圖2.4定義材料密度使用Overlap命令將車架各零件連接成壹個相互聯(lián)系的整體，使用壓縮編號命令選擇將所有元精品文檔放心下載素編號壓縮。劃分網(wǎng)格，車架被離散成壹個個連續(xù)的單元。求解，選擇分析類型，如圖2.5所示：圖2.5選擇的分析類型（6）對車架各處進行位移約束。左側(cè)前鋼板彈簧滑板端支架全部約束，右側(cè)前鋼板彈簧滑板端精品文檔放心下載支架、前鋼板彈簧固定端支架處和后鋼板彈簧固定端支架處的節(jié)點均為Y方向約束，約束施加精品文檔放心下載后如圖2.6所示：圖2.6約束后的車架有限元模型（7）施加重力。汽車靜止時，車架只承受鋼板彈簧之上部分的載荷，它由于車身和車架的自身謝謝閱讀質(zhì)量、車架上各總稱和附件質(zhì)量及有效載荷組成，其總和稱之為靜載荷。感謝閱讀（82.7精品文檔放心下載為節(jié)點等效應(yīng)力場分布等值線圖。圖2.7節(jié)點位移場分布等值線圖圖2.8為節(jié)點等效應(yīng)力場分布等值線圖2.2.4車架受力結(jié)果分析精品文檔放心下載移仍然出當(dāng)下車架后部。精品文檔放心下載和縱梁的連接處，在發(fā)動機后懸置橫梁和縱梁的連接處的應(yīng)力值最大。精品文檔放心下載3傳感器的選擇及性能分析3.1傳感器的基本概念謝謝閱讀感謝閱讀精品文檔放心下載精品文檔放心下載感謝閱讀感謝閱讀輸和處理的電信號。因此，傳感器的地位和作用特別重要。精品文檔放心下載傳感器的作用是人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官，精品文檔放心下載謝謝閱讀謝謝閱讀精品文檔放心下載精品文檔放心下載壹個現(xiàn)代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。感謝閱讀感謝閱讀精品文檔放心下載述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、遲滯、重復(fù)性、漂移等。謝謝閱讀感謝閱讀精品文檔放心下載感謝閱讀感謝閱讀特性也常用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。謝謝閱讀感謝閱讀報警，因此可安放汽車輪速傳感器以檢測車輪的轉(zhuǎn)動。3.2測力傳感器感謝閱讀精品文檔放心下載性能的好壞直接影響整個預(yù)警系統(tǒng)的實現(xiàn)。3.2.1測力傳感器的選擇謝謝閱讀感器主要考慮以下幾點：（1）量程的選擇被測壓力的大小通常是傳感器量程的主要決定因素。依據(jù)經(jīng)驗，在傳感器50%左右的量程內(nèi)工感謝閱讀謝謝閱讀感謝閱讀量程來選擇合適的設(shè)計所需的傳感器，根據(jù)經(jīng)驗壹般使得傳感器在20%到30%的量程的之內(nèi)工謝謝閱讀作，這樣就使得傳感器儲存量得到了很好的保證，最后的結(jié)果是不僅延長了傳感器的使用時間，謝謝閱讀而且仍能在使用的過程中保證其安全和可靠。（2）準確度的選擇傳感器準確度等級的選擇，主要依據(jù)系統(tǒng)的準確度要求為準，而不能片面追求高的準確度等級。感謝閱讀（3）使用環(huán)境和介質(zhì)性能對于傳感器使用環(huán)境和介質(zhì)性能主要取決于被測介質(zhì)的性能和傳感器安裝環(huán)境。感謝閱讀（4）傳感器型號感謝閱讀量的可靠性，安裝的合適穩(wěn)定性?？傊?，既要滿足各方面檢測的要求，又要考慮經(jīng)濟預(yù)算。感謝閱讀感謝閱讀謝謝閱讀感謝閱讀非線性，輸出信號較薄弱，故其抗干擾能力較差等。3.2.2電阻應(yīng)變式傳感器工作原理及測量電路精品文檔放心下載件。另壹個是同步地轉(zhuǎn)換傳感器的壹個彈性體的應(yīng)變?yōu)殡娮柚底兓碾娮钁?yīng)變計。其結(jié)構(gòu)如圖精品文檔放心下載3.1所示：圖3.1電阻應(yīng)變式傳感器結(jié)構(gòu)F感謝閱讀感謝閱讀而被破壞，進而輸出信號。在彈性范圍內(nèi)，彈性體的變形的和受到的力F成正比，即感謝閱讀式中：ε為彈性體的相對變形；L、ΔL為彈性體的長度及其變化量；F為受到的力，E為彈性體的彈性模量S為彈性體的橫截面積。感謝閱讀精品文檔放心下載于金屬導(dǎo)體，電阻變化率的表達式為：式中：μ—材料的泊松系數(shù)；通常把單位應(yīng)變所引起電阻相對變化稱作電阻絲的靈敏系數(shù)，對于金屬導(dǎo)體，其表達式為：感謝閱讀因此：在外力作用下,應(yīng)變片產(chǎn)生變化,精品文檔放心下載應(yīng)變值，根據(jù)應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系，得到應(yīng)力值為：式中：-應(yīng)力,-應(yīng)變（為軸向應(yīng)變）E-材料的彈性模量精品文檔放心下載又重力G和應(yīng)力的關(guān)系為：式中：G-重力,S-應(yīng)變片截面積根據(jù)之上各式可得到由此得出應(yīng)變片電阻和重物質(zhì)量的關(guān)系，即：根據(jù)應(yīng)變片常用的材料（如康銅）取=2；E=16300kg/mm2；S=100；=34Ω；感謝閱讀橋路部分原理：電阻應(yīng)變計把機械應(yīng)變轉(zhuǎn)換成/R后，必須采用轉(zhuǎn)換電路通常采用惠斯登電橋電感謝閱讀路實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)換。對于單臂電橋,如圖3.1所示：圖3.2直流電橋當(dāng)電橋平衡時,相對的倆臂電阻乘積相等,即：設(shè)橋臂比由于,分母中可忽略，于是：電橋電壓靈敏度定義為：從上式分析發(fā)現(xiàn)：橋電壓靈敏度正比于電橋供電電壓。電橋電壓靈敏度是橋臂電阻比值nn感謝閱讀度由：求的最大值，由此得求得n＝1時，最大。也就是供電電壓確定后，當(dāng),時，電橋得電壓靈敏度最高，可得：感謝閱讀由于上面的分析中忽略了，所以存在非線性誤差，解決的辦法有：謝謝閱讀感謝閱讀是壹種矛盾。精品文檔放心下載反。則電橋輸出電壓為：若,,,則有：謝謝閱讀精品文檔放心下載將倆個應(yīng)變符號相同的接入相對臂上，則構(gòu)成全橋差動電路，若滿足,則輸出電壓為：精品文檔放心下載感謝閱讀倍。謝謝閱讀線性誤差。3.2.3電阻應(yīng)變式傳感器的安裝感謝閱讀精品文檔放心下載接收此信號，且進行相應(yīng)的檢測分析，判定車輛是否超載。其安裝示意圖見圖3.2：感謝閱讀圖3.2電阻應(yīng)變片的安裝示意圖3.2.4選用傳感器的型號本論文選擇的是GYJ型鋼筋應(yīng)變計，如圖3.2所示:謝謝閱讀圖3.3GYJ型鋼筋應(yīng)變計該型號傳感器的參數(shù)如表3.1所示：表3.1GYJ型鋼筋應(yīng)變計參數(shù)產(chǎn)品名稱GYJ型鋼筋應(yīng)變計生產(chǎn)廠家北京斯創(chuàng)建筑測試技術(shù)開發(fā)有限X公司產(chǎn)品用途鋼筋應(yīng)力計主要用于測量鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋應(yīng)力，也能感謝閱讀夠串起來用于測量載重質(zhì)量。規(guī)格10～36毫米應(yīng)力2800～3000公斤/厘米分辨力0.8～1.2公斤/厘米非線性2%滿量程溫度對電橋零點的影響<0.1%滿量程/供橋電壓0～0.5伏特輸入/輸出阻抗120歐姆工作溫度范圍-5～+50傳感器長度0.5～0.7米3.3汽車輪速傳感器謝謝閱讀ABS/ASR等用于制動或驅(qū)動控感謝閱讀制的系統(tǒng)的ECU。常用的輪速傳感器有電磁感應(yīng)式、霍爾式倆類。精品文檔放心下載3.3.1輪速傳感器的選擇感謝閱讀受轉(zhuǎn)速影響較大，抗電磁波干擾能力差，且易產(chǎn)生誤信號，只適用于15～160km/h的速度，謝謝閱讀當(dāng)速度擴大到更大時，電磁感應(yīng)式輪式傳感器很難適應(yīng)。感謝閱讀謝謝閱讀精品文檔放心下載精品文檔放心下載高（可達μm謝謝閱讀測中。按照霍爾器件的功能可將它們分為:霍爾線性器件和霍爾開關(guān)器件。前者輸出模擬量，后者輸出感謝閱讀感謝閱讀3.3.2霍爾效應(yīng)式輪速傳感器的工作原理及測量電路精品文檔放心下載感謝閱讀帶動霍爾元件在磁場中運動產(chǎn)生霍爾電熱，即把位移信號轉(zhuǎn)換成電熱變化信號的傳感器。精品文檔放心下載（1）霍爾效應(yīng)(B)(d)(V)精品文檔放心下載那么則在既和磁場垂直又和所施加電流方向垂直的方向上會產(chǎn)生另壹個電壓(UH)，人們將這個謝謝閱讀電壓叫做霍爾電壓，產(chǎn)生這種現(xiàn)象被稱為霍爾效應(yīng)，該半導(dǎo)體薄片成為霍爾元件，如圖3.3所感謝閱讀示：圖3.4霍爾效應(yīng)原理假設(shè)在N型半導(dǎo)體薄片上通壹電流I精品文檔放心下載子速度為vB的磁場，所以電子受謝謝閱讀精品文檔放心下載謝謝閱讀薄片倆橫斷面之間建立電場，相應(yīng)的電勢稱為霍爾電勢，其大小可用下式表示：謝謝閱讀（V）式中——I——控制電流，A；B——磁感應(yīng)強度，T；D——霍爾元件厚度，m?；魻栂禂?shù)為式中——載流體的電阻率——載流體的遷移率令，稱為霍爾元件的靈敏度，則如果磁感應(yīng)強度B感謝閱讀量，即，這時精品文檔放心下載霍爾電勢極性不變。綜上所述，霍爾電勢的大小正比于控制電流I和磁感應(yīng)強度B。謝謝閱讀（2）霍爾效應(yīng)式輪速傳感器的工作原理霍爾效應(yīng)式輪速傳感器是由傳感頭和齒圈組成。傳感頭由永磁體，霍爾元件和電子電路等組成，感謝閱讀永磁體的磁力線穿過霍爾元件通向齒輪，如圖3.3所示：感謝閱讀1.磁體2.霍爾元件3.齒圈圖3.5霍爾輪速傳感器示意圖當(dāng)齒輪位于圖中(a)所示位置時，穿過霍爾元件的磁力線分散，磁場相對較弱；而當(dāng)齒輪位于圖謝謝閱讀中(b)所示位置時，穿過霍爾元件的磁力線集中，磁場相對較強。齒輪轉(zhuǎn)動時，使得穿過霍爾元感謝閱讀件的磁力線密度發(fā)生變化，因而引起霍爾電壓的變化，霍爾元件將輸出壹個毫伏(mV)級的準正精品文檔放心下載感謝閱讀制裝置以此作為計算輪速和汽車的參考速度。3.3.3霍爾輪速傳感器的測量電路精品文檔放心下載感謝閱讀低電平；利用單片機內(nèi)部定時器，計算出脈沖壹個周期的時間，就能夠算出車輪的轉(zhuǎn)速，見圖感謝閱讀3.6所示：圖3.6霍爾效應(yīng)式輪速傳感器的測量電路3.3.4霍爾效應(yīng)式輪速傳感器的安裝部位霍爾效應(yīng)式輪速傳感器的齒圈壹般安裝在隨車輪壹起轉(zhuǎn)動的部件上，如半軸、輪轂、制動盤等，謝謝閱讀精品文檔放心下載前輪和后輪均可安裝，安裝部位如圖3.4、3.5所示：精品文檔放心下載圖3.7前輪安裝示意圖圖3.8后輪安裝示意圖4超載控制系統(tǒng)設(shè)計超載控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖4.1所示：A/D電阻轉(zhuǎn)報警應(yīng)變圖4制系統(tǒng)的原理圖換式傳由圖80C51單感謝閱讀系統(tǒng)傳謝謝閱讀感器將汽車承受的壓力信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，然后通過放大電路將電壓信號放大后送到A/D轉(zhuǎn)精品文檔放心下載換芯片ADC080980C51感謝閱讀感謝閱讀80C51謝謝閱讀后報警系統(tǒng)不能工作，從而避免了當(dāng)不超載的汽車在行駛時，由于路面的顛簸而產(chǎn)生錯誤報警。謝謝閱讀4.1放大電路設(shè)計在許多需要用A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字采集的單片機系統(tǒng)中，多數(shù)情況下，傳感器輸出的模擬信號都很謝謝閱讀微弱，必須通過壹個模擬放大器對其進行壹定倍數(shù)的放大，才能滿足A/D轉(zhuǎn)換器對輸入信號電精品文檔放心下載平的要求，在此情況下，就必須選擇壹種符合要求的放大器。感謝閱讀為了實現(xiàn)信號的放大，其設(shè)計電路如圖4.2所示：圖4.2利用高精度低漂移運放設(shè)計的差動放大器（1Al和A2謝謝閱讀謝謝閱讀放人器的共模抑制比和電路的外圍電阻的精度和阻值無關(guān)。謝謝閱讀（2）阻容耦合電路放存由且聯(lián)型差動放大器構(gòu)成的前級放大器和由儀器放大器構(gòu)成的后級放大感謝閱讀精品文檔放心下載感謝閱讀參數(shù)不對稱（匹配）導(dǎo)致的共模干擾轉(zhuǎn)換成差模干擾的情況發(fā)生。精品文檔放心下載（3）后級電路采用廉價的儀器放大器，將雙端信號轉(zhuǎn)換為單端信號輸出。由于阻容耦合電路的精品文檔放心下載隔直作用，后級的儀器放大器能夠做到很高的增益，進而得到很高的共模抑制比。精品文檔放心下載4.2A/D轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換器是前向通道中的壹個環(huán)節(jié)，且不是所有的前向通道中都需要A/D謝謝閱讀A/D精品文檔放心下載4.2.1A/D轉(zhuǎn)換原理（1）逐次逼近法逐次逼近式A/D是比較常見的壹種A/DA/D精品文檔放心下載轉(zhuǎn)換器是由壹個比較器、D/A轉(zhuǎn)換器、緩沖寄存器及控制邏輯電路組成?；驹硎菑母呶坏骄肺臋n放心下載感謝閱讀1，送入精品文檔放心下載D/AD/A精品文檔放心下載11謝謝閱讀新的數(shù)字量送D/A轉(zhuǎn)換器，輸出的再和比較，若，該位1被保留，否則被清除。重復(fù)此過程，精品文檔放心下載精品文檔放心下載量的輸出。逐次逼近的操作過程是在壹個控制電路的控制下進行的。精品文檔放心下載（2）雙積分法采用雙積分法的A/D轉(zhuǎn)換器由電子開關(guān)、積分器、比較器和控制邏輯等部件組成?；驹硎侵x謝閱讀精品文檔放心下載雙積分法A/D轉(zhuǎn)換的過程是：先將開關(guān)接通待轉(zhuǎn)換的模擬量，采樣輸入到積分器，積分器從零精品文檔放心下載精品文檔放心下載0V感謝閱讀A/D精品文檔放心下載轉(zhuǎn)換。4.2.3A/D轉(zhuǎn)換器選用的原則：（1）A/D轉(zhuǎn)換器的位數(shù)。A/D轉(zhuǎn)換器決定分辨率的高低。在系統(tǒng)中，A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率應(yīng)謝謝閱讀比系統(tǒng)允許引用誤差高壹倍之上。（2）A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率。不同類型的A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率大不相同。積分型的轉(zhuǎn)換速謝謝閱讀率低，轉(zhuǎn)換時間從幾豪秒到幾十毫秒，只能構(gòu)成低速A/D轉(zhuǎn)換器，壹般用于壓力、溫度及流量精品文檔放心下載等緩慢變化的參數(shù)測試。逐次逼近型屬于中速A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時間為納秒級，用于個通道過精品文檔放心下載程控制和聲頻數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。（3）是否加采樣/保持器。（4）A/D轉(zhuǎn)換器的有關(guān)量程引腳。有的A/D轉(zhuǎn)換器提供倆個輸入引腳，不同量程范圍內(nèi)的模精品文檔放心下載擬量可從不同引腳輸入。（5）A/D轉(zhuǎn)換器的啟動轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換結(jié)束。壹般A/D轉(zhuǎn)換器可由外部控制信號啟動轉(zhuǎn)換，這壹謝謝閱讀啟動信號可由CPUA/D精品文檔放心下載束標志電平。通知微處理器讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。（6）A/D轉(zhuǎn)換器的晶閘管現(xiàn)象。其現(xiàn)象是在正常使用時，A/D轉(zhuǎn)換器芯片電流驟增，時間壹謝謝閱讀長就會燒壞芯片。綜上所述，本文基于計算機接口特征、前向通道的總誤差、信號對象的變化率及轉(zhuǎn)換精度要求、謝謝閱讀環(huán)境條件選擇A/D轉(zhuǎn)換芯片的壹些環(huán)境參數(shù)要求（工作溫度、功耗、可靠性等性能）以及成本謝謝閱讀等方面的綜合考慮，最后結(jié)合本設(shè)計要求選擇A/D轉(zhuǎn)化芯片為ADC0809。謝謝閱讀ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A/D8精品文檔放心下載能，既可和各種微處理器相連，也可單獨工作，輸入輸出兼容TTL。精品文檔放心下載其主要特性如下：8路8位A/D轉(zhuǎn)換器；單個＋5V電源供電；模擬輸入電壓范圍：0～＋5V，不需零點和滿刻度校準。精品文檔放心下載圖4.3ADC0809引腳圖如圖4.3所示，ADC0809的引腳功能：1INT0-INT7：八路模擬輸入通道2D7-D0：8位三態(tài)數(shù)據(jù)輸出線。3A/B/C:通道選擇輸入線，其中c為高位，A為低位精品文檔放心下載4ALE：通道鎖存控制信號輸入線5START:啟動轉(zhuǎn)換控制信號輸入線。6CLK:轉(zhuǎn)換脈沖輸入線7VCC：主電源+5V。8GND:數(shù)字地4.3單片機設(shè)計LED感謝閱讀顯示等功能。本設(shè)計選用的是80C51單片機，該單片機是MCS-51系列的典型芯片。感謝閱讀4.3.180C51單片機的結(jié)構(gòu)圖4.480C51結(jié)構(gòu)框圖在壹小塊芯片上，集成了壹個微型計算機的各個組成部分。每壹個單片機包括：謝謝閱讀（1）壹個8位的微處理器（CPU（2RAM(128B/256B)/謝謝閱讀終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)等。（3）片內(nèi)程序存儲器ROM/EPROM（4KB/8KB精品文檔放心下載（4）四個8位且行I/O接口P0~P3，每個口既能夠用作輸入，也能夠用作輸出。感謝閱讀（5）倆個定時器/計數(shù)器，每個定時器/計數(shù)器都能夠設(shè)置成計數(shù)方式，用以對外部事件計數(shù)，感謝閱讀也能夠設(shè)置成定時方式，且能夠根據(jù)計數(shù)或定時的結(jié)果實現(xiàn)計算機控制。謝謝閱讀（6）五個中斷源的中斷控制系統(tǒng)。（7）壹個全雙工UART(通過異步接收發(fā)送器)的串行I/O口，用于實現(xiàn)單片機之間或單片機和感謝閱讀微機之間的串行通信。（8）片內(nèi)振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路，但石英晶體和微調(diào)電容需要外接。最高允許振蕩頻率為謝謝閱讀12MHz。4.3.280C51單片機引腳及其功能該型號單片機亦是采用40腳雙列直插封裝（DIP80C51單片機是高性能單片機，謝謝閱讀而由于受到引腳數(shù)目的限制，所以有不少引腳具有第二功能，如圖4.5所示:精品文檔放心下載圖4.580C51單片機引腳圖各引腳功能簡要介紹如下：（1）電源引腳Vcc和VssVcc（40腳）：電源端，為＋5V。Vss（20腳）：接地端。（2）時鐘電路引腳XTAL1和XTAL2XTAL2（18腳）和XTAL1(19腳)80C51單片精品文檔放心下載機，外部脈沖信號須從XTAL1端輸入，XTAL2端懸空。謝謝閱讀（3）控制信號引腳RST，ALE，和RST/VPD(9腳)：RST是復(fù)位信號輸入端，高電平有效。當(dāng)此輸入端保持倆個機器周期（24個感謝閱讀時鐘振蕩周期）得高電平時，就能夠完成復(fù)位操作。RST引腳的第二功能是VPD，即備用電源謝謝閱讀的輸入端。（30腳）：地址鎖存允許信號端。當(dāng)80C51上電正常工作后，ALE引腳不斷向外輸出正脈沖精品文檔放心下載信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。/VPP（31腳）：外部程序存儲器地址允許輸入端/固化編程電壓輸入端。謝謝閱讀當(dāng)引腳接高電平時，CPU只訪問片內(nèi)EPROM/ROM且執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令，但當(dāng)PC感謝閱讀（程序計數(shù)器）的值超過0FFF時，將自動專區(qū)執(zhí)行片外程序存儲器內(nèi)的程序。精品文檔放心下載CPU只訪問外部EPROM/ROM且執(zhí)行外部程序存儲器中感謝閱讀的指令，而不管是否有片內(nèi)程序存儲器。（4）輸入/輸出端口P0，P1，P2和P3P0口（P0.0～P0.7，39～32腳）：P0口是壹個漏極開路的8位準雙向I/O謝謝閱讀8個LS型TTLP0口作為輸入口使用時，謝謝閱讀應(yīng)先向P0口鎖存器（地址80H）寫入全1，此時P0口的全部引腳浮空，可作為高阻抗輸入。感謝閱讀作輸入口使用時要先寫1，這就是準雙向的含義。P1口（P1.0～P1.7，1～8腳）：P1口是壹個帶內(nèi)部上拉電阻的8位準雙向I/O端口。P1口精品文檔放心下載的每壹位能驅(qū)動（灌入或輸出電流）4個LS型TTL負載。精品文檔放心下載在P1口作為輸入口使用時，應(yīng)先向P1口鎖存器（地址90H）寫入全1，此時P1口引腳由內(nèi)精品文檔放心下載部上拉電阻拉成高電平。P2口(P2.0～P2.7，21～28腳)：P2口是壹個帶內(nèi)部上拉電阻的8位準雙向I/O端口。謝謝閱讀P3口（P3.0～P3.7，10～17腳）：P3口是壹個帶內(nèi)部上拉電阻的8位準雙向I/O端口。P3精品文檔放心下載口的每壹位能驅(qū)動（灌入或輸出電流）4個LS型TTL負載。感謝閱讀P3口和其他I/O端口有很大區(qū)別，它除作為壹般準雙向I/O口外，每壹謝謝閱讀個引腳仍具有第二功能。4.4報警器控制電路該超載控制報警器是由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路、電子開關(guān)、聲音報警器和閃光燈報警器組成。謝謝閱讀單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路是由時基集成電路NE555感謝閱讀電子開關(guān)電路由電阻和晶體管組成。聲音報警器電路是由音效集成電路KD-9561BL組成。謝謝閱讀閃光燈報警電路是由晶體管、電位器、電阻、尾燈（額定電壓為5V）和發(fā)光二極管VL組成。感謝閱讀如圖4.6所示：圖4.6報警電路4.5汽車點火控制系統(tǒng)4.5.1點火系統(tǒng)的功用精品文檔放心下載間產(chǎn)生足夠能量的電火花，以點燃可燃混合氣體，使汽油發(fā)動機實現(xiàn)做功。謝謝閱讀4.5.2點火系統(tǒng)的工作原理如圖4.6SW和蓄電池感謝閱讀謝謝閱讀謝謝閱讀精品文檔放心下載器凸輪不斷旋轉(zhuǎn)，使斷電器觸點不斷開閉。圖4.7點火系統(tǒng)工作示意圖當(dāng)觸點閉合時，電流從蓄電池的正極經(jīng)點火開關(guān)、點火線圈的初級繞組、斷電器觸點臂、觸點，精品文檔放心下載搭鐵流回蓄電池的負極，如圖4.7左圖所示，由于回路中流過的是低壓電流，因此稱這條電路感謝閱讀為低壓電路或壹次電路。在初級繞組通電時，其周圍產(chǎn)生磁場，且由于鐵芯的作用而加強。感謝閱讀當(dāng)斷電器凸輪頂開觸點時，如圖4.7右圖所示，壹次電路被切斷，壹次電流迅速下降到零，鐵感謝閱讀感謝閱讀感謝閱讀謝謝閱讀過的電流稱為二次電流，二次電流流過的電路稱為二次電路。感謝閱讀精品文檔放心下載謝謝閱讀級繞組。4.6控制系統(tǒng)的總電路圖及工作原理電路圖的工作原理單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路接收到從傳感器輸出端即80C51謝謝閱讀NE555的3精品文檔放心下載于截止狀態(tài)，四聲模擬音效集成電路KD--9561和、均無工作電壓，BL不發(fā)聲，VL和L不發(fā)感謝閱讀光。當(dāng)被測汽車裝載超過額定值時，有電阻應(yīng)變式傳感器采集的壓力信號經(jīng)放大和A/D轉(zhuǎn)換，精品文檔放心下載80C51謝謝閱讀觸發(fā)器電路通電工作，NE555手觸發(fā)而翻轉(zhuǎn)，有穩(wěn)態(tài)進入暫態(tài)，其3腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，謝謝閱讀使導(dǎo)通，KD--9561BL謝謝閱讀分信號經(jīng)進壹步放大后，驅(qū)動VL工作，使VL和報警器同步閃光，且汽車報警尾燈亮。謝謝閱讀謝謝閱讀BL謝謝閱讀尾燈由于電流信號消失而熄滅。謝謝閱讀NE555的3腳輸出低電平，感謝閱讀處于截止狀態(tài)，四聲模擬音效集成電路KD--9561和、均無工作電壓，BL不發(fā)聲，VL和L不謝謝閱讀謝謝閱讀力突然增大而產(chǎn)生錯誤報警。圖4.8電阻應(yīng)變式傳感器測量電路和放大電路圖4.9霍爾效應(yīng)式輪速傳感器測量電路和單片機接口謝謝閱讀圖4.1080C51單片機最小系統(tǒng)圖4.11ADC0809和80C51接口圖4.12報警電路控制過程的實現(xiàn)在點火接通電火開關(guān)線路處接壹可控電流開關(guān)，和報警電路（VL閃光電路）端相連接，當(dāng)電流謝謝閱讀VL閃光燈電路經(jīng)放大電路將電路電流放大，使閃光燈和精品文檔放心下載謝謝閱讀精品文檔放心下載火系統(tǒng)不能正常點火，從而抑制發(fā)動機工作，達到了控制汽車啟動的目的。精品文檔放心下載感謝閱讀精品文檔放心下載過，汽車能正常啟動。如圖4.13所示：圖4.13汽車點火系統(tǒng)控制電路圖1-點火開關(guān)；2-點火線圈；3-電容器；4-斷電器；5-配電器；6-火花塞；7-阻尼電阻；8-謝謝閱讀高壓導(dǎo)線；9-起動機；10-電流表；11-蓄電池；12-附加電阻；13-可控電流開關(guān)精品文檔放心下載5程序設(shè)計5.1系統(tǒng)主程序的設(shè)計5.1.1設(shè)計思想主程序分倆大個模塊，包括A/D轉(zhuǎn)換模塊、報警模塊。用外部中斷08感謝閱讀通道采集結(jié)束后，查詢壹次鍵值，即8通道在同壹輪采集過程中上限值是壹樣的。當(dāng)檢測到超精品文檔放心下載載時，產(chǎn)生報警。5.1.2主程序流程圖當(dāng)系統(tǒng)開始后首先對系統(tǒng)初始化，完畢后，調(diào)用A/D轉(zhuǎn)換程序，采集數(shù)據(jù)，若超載則調(diào)用報警謝謝閱讀程序系統(tǒng)初始化NY報警程序圖6.1主程序流程圖5.1.3資源分配表6.1用戶寄存器說明用戶寄存器符號存儲單元說明OVER0031H超載重量值首址

WEIGH0039H機動車實際質(zhì)量首址

QIAN004AH顯示超載重量的千位地址感謝閱讀表6.2主程序工作寄存器說明寄存器名說明寄存器名說明

R0需要采集的通道數(shù)R2通道0實際質(zhì)量的地址

R1通道0超載量的地址謝謝閱讀5.2A/D轉(zhuǎn)換模塊設(shè)計A/D轉(zhuǎn)化的功效主要是實現(xiàn)對放大后的傳感器模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號以便單片機的識別。當(dāng)精品文檔放心下載主程序調(diào)用A/DA/D謝謝閱讀測信號的輸入，等待輸入完成且存儲以便后面的報警裝置。其具體流程如圖6.2所示謝謝閱讀NY選轉(zhuǎn)化開始圖6.2A/D轉(zhuǎn)化流程圖讀入轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)并存儲5.3報警模塊設(shè)計5.3.1設(shè)計思想當(dāng)電路檢測到汽車承載的壓力超過額定值時，將產(chǎn)生壹個信號給報警電路。它是由80C51的謝謝閱讀P2.0P2.0NE555的3腳導(dǎo)謝謝閱讀通，報警電路接通，產(chǎn)生報警，同時使LED燈發(fā)光。謝謝閱讀5.3.2程序流程圖開始檢測壓力信號N是否超重？Y圖6.3報警程序流程圖結(jié)束6總結(jié)本論文是80C51EQ1090E型中型載重汽車車感謝閱讀謝謝閱讀精品文檔放心下載信號經(jīng)放大和A/D轉(zhuǎn)換，由模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號再通過80C51輸給報警裝置。然后將報精品文檔放心下載警裝置中的部分電信號通過放大器將其放大且輸入東風(fēng)EQ1090E感謝閱讀點火控制。感謝閱讀80C51單感謝閱讀片機對報警系統(tǒng)進行控制，使得汽車車輪轉(zhuǎn)動后報警系統(tǒng)關(guān)閉。感謝閱讀感謝閱讀檢測。參考文獻[1]/crn-webapp/doc/docDetailCNML.jsp?coluid=7&

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