基于51单片机的电子汽车衡设计研究
2016-01-02凃洋劲
凃洋劲
基于51单片机的电子汽车衡设计研究
凃洋劲
湖北工程学院新技术学院,湖北 孝感 432000
电子汽车衡主要包括数字式和模拟式两种。其中,模拟式主要在早期的电子汽车衡当中进行应用。而目前较为常用的是数字式电子汽车衡。电信号由称重传感器测量,放大器对其进行放大处理后,利用ADC转换为数字信号,然后由数字设备进行处理。这种方式对于传输和处理称重数据较为便利,在企业信息化管理系统中,也更容易进行应用。在汽车衡技术的发展当中,数字式电子汽车衡是一个主要的发展方向。基于此,对基于51单片机的电子汽车衡的设计进行了研究,以期推动该技术的进一步发展。
51单片机;电子汽车衡;设计研究
引言
随着社会经济的不断发展,在交通领域当中,运输车辆不断增加,频繁出现的汽车超载问题给道路带来了更大的压力,也加剧了对桥梁及道路的破坏,更容易出现行车安全事故。因此,在道路运输领域当中,通过对汽车衡的大力研究和广泛应用,对汽车的载重情况进行有效控制,能够极大地缓解道路桥梁的压力。基于51单片机的电子汽车衡的出现,在实际应用中能够体现出很大的优势,因而要对其设计进行细致的研究[1]。
1 控制模块的设计
在控制模块的设计中,时钟芯片具有重要的意义。因此,选用代用I2C总线接口的串行时钟芯片,包含的静态RAM由256×8bit,同时具有十分全面系统的计时功能,并且只需要利用两根线连接单片机,就能够实现通信。在键盘设计中,只需要16个按键,可采用带有串口的键盘控制芯片,最多能够扫描64键的键盘。在设计MCU和PC机通信的过程中,采用的是RS-232C的标准、MAX232芯片,并且利用查询方式,通过软件编程设置建立RS232通信程序。在单片机控制设计中,采用了具有低功耗、高速、强抗干扰的单片机控制核心,能够简化电路设计、减少外围芯片数量,在程序调试过程中较为便利。单片机与外围器件是采用串行接口进行连接的,从而采用了相应的控制软件,以更好地实现单片机控制功能[2]。
2 承重模块的设计
在称重模块的设计中,将电阻应变片粘贴在称重传感器弹性体上,同时连接电阻应变片,形成惠斯登电桥。在选择应用称重传感器的过程中,根据电子汽车衡的支撑点数、秤体结构、应用场合等确定称重传感器的数量。同时,所选传感器的量程,需要以电子衡器最大称量为基础进行选择,并且综合秤体自重、动载因素、最大偏载、传感器个数等综合考虑决定。在设计ADC的过程中,如果桥路供桥电压是10伏,称重传感器在20吨的荷载状态下,会由20毫伏的电压输出。因此,称重传感器所测得的信号比较微小,需要在放大器进行放大处理之后,通过模数转换变为数字信号,单片机才能够对信号进行识别。基于此,可采用具有编程增益放大功能的AD转换器来进行设计。
3 IC卡读卡器的设计
IC卡也就是集成电路卡,主要包括两种不同的方式,分别为非接触式和接触式。其中,非接触式IC卡也叫作电子标签、射频卡和无限卡,包含了感应天线、IC芯片等部分。在一个标准的OVC卡芯片当中进行封装,天线、芯片等都不会外露。在工作中,非接触双向通信是通过无线射频方式实现的,从而完成数据交换和目的识别。不同的IC卡读卡器能够提供不同的识别距离,较短的距离在几十厘米,较长的识别距离能够达到几米。采用不同的读写方式,能够对上千字节的信息进行输入,因而其在实际应用中的保密性十分良好。在货架识别、物料跟踪运载工具等方面,该技术都能够得到良好的应用。对于非接触数据的交换、采集,以及数据内容的频繁改变,都能够很好的适应[3]。
4 计量管理系统的设计
在冶金、化工、电厂、港口、水泥、煤矿等企业当中,每天都需要进行大量的汽车衡计量。而现有的汽车衡虽然在工作效率、流程规范、数据准确等方面表现较为良好,但是却没能与计算机网络、智能卡、视频、红外等辅助手段进行有效的融合。在基于51单片机电子汽车衡的计量管理系统当中,主要包括了计算机、视频监控、道闸、远程FRID车牌识别、信号灯、智能卡、网络红外、管理软件等辅助系统,因而能够更好地发挥作用。在综合计量系统的操作当中,首先登陆界面,然后对汽车衡通信参数进行设置,录入各项基础数据,在应用中能够实现对历史记录的查询[4]。
5 液晶显示模块的设计
在基于51单片机的电子汽车衡液晶显示模块的设计当中,采用了OCM4×8C的液晶显示模块,它是一种128×64点阵的液晶显示模块,具有4为/8位并行、2线/3线串行多种接口方式,能够直接连接到CPU。同时,内置的16×16点汉字8192个、32×128点阵显示RAM、以及16×8点ASCII字符集128个。在该液晶显示模块当中,能够对ASCII码、自造图形、点阵图形、汉字等在同屏进行显示。同时,还具有画面移位、反白显示、睡眠模式/唤醒、光标显示等功能。在该液晶显示模块当中,包含了两种接口方式,如果PSB引脚与高电平连接,则采用并口方式连接,否则使用串口方式连接。
6 结论
在当前社会中,随着经济的不断发展,我国交通运输事业得到了极大的进步,交通运输量也不断增加,因而对道路、桥梁等基础市政设施造成了很大的压力。而时常发生的超载情况,更是给道路桥梁带来了很大的破坏。基于此,应对汽车的载重量进行良好的控制。可采用汽车衡的方式进行控制,基于51单片机的电子汽车衡,在实际引用中体现出了十分良好的效果。通过对其各部分的设计,促使电子汽车衡更好地发挥作用。
[1]於锋,王昌龙,黄惟一.基于51单片机的电子鼻的设计与实现[J].电子器件,2008(5):1514-1517.
[2]潘佑华,林盛鑫.基于51单片机的多功能电子秤设计研究[J].科技传播,2012(11):188.
[3]雷红华,沈鸿星.基于C51单片机的电子计算器设计[J].煤炭技术,2013(4):187-189.
[4]杨锦伟.基于AT89S51单片机的电子密码锁设计与实现[J].科技信息,2010(36):575-576.
TP273.5
A
1009-6434(2016)03-0076-01