【正文】 ...................................33 通訊子程序流程圖 .................................................33 鍵盤(pán)子程序的設(shè)計(jì) ....................................................34 設(shè)計(jì)思想 .........................................................34 資源分配 .........................................................35 鍵盤(pán)子程序流程圖 .................................................35 采集子程序的設(shè)計(jì) ....................................................36 設(shè)計(jì)思想 .........................................................36 資源分配 .........................................................36蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)V 采集子程序流程圖 .................................................37 顯示子程序的設(shè)計(jì) ....................................................38 設(shè)計(jì)思想 .........................................................38 資源分配 .........................................................38 顯示子程序流程圖 .................................................39第五章 總結(jié) ......................................................................................................................................................40 系統(tǒng)先進(jìn)性 ..........................................................40 系統(tǒng)局限性 ..........................................................40參考文獻(xiàn)..............................................................................................................................................................41英文原文及翻譯 ...............................................................................................................................................43原文 ...................................................................43翻譯 ...................................................................49致謝 .......................................................................................................................................................................53附錄 .......................................................................................................................................................................541 程序清單: .............................................................54(1)主程序： ............................................................54(2)恢復(fù)參數(shù)子程序： ....................................................55(3)看門(mén)狗中斷子程序： ..................................................58(4)通訊子程序： ........................................................58(5)鍵盤(pán)子程序： ........................................................59(6)采集子程序： ........................................................60(7)顯示子程序： ........................................................632 元器件清單: ...........................................................64蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1第一章 緒 論 選題背景　車輛超載是指運(yùn)輸車輛所載的貨物質(zhì)量超過(guò)了額定裝載質(zhì)量的情況,車輛超載有著以下危害：1．車輛超載會(huì)增加車輛對(duì)路面的損害，按照國(guó)際上通用的計(jì)算方法，汽車軸載質(zhì)量對(duì)公路路面的破壞關(guān)系服從“十六次方法則” ，即汽車軸載質(zhì)量每增加一倍，公路受損將增加 16 倍,全國(guó)公路每年因車輛超載造成的損失超過(guò) 300 億元。利用電子技術(shù)判斷汽車是否超載的基本的原理是：利用傳感器將汽車的載重量轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，然后通過(guò)放大電路將這個(gè)微弱的電壓信號(hào)按比例放大后送 A/D 轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)接口電路將這個(gè)數(shù)字信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，計(jì)算出汽車的載重量并判斷是否超載，如果超載了要顯示超載的重量并報(bào)警。若測(cè)量數(shù)據(jù)處理不當(dāng)，系統(tǒng)就會(huì)做出錯(cuò)誤的判斷。本設(shè)計(jì)采用 AT89C51 單片機(jī)作為系統(tǒng)處理的核心，利用橋式稱重傳感器 WPL110 將機(jī)動(dòng)車載重量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)；然后通過(guò)放大電路將電壓信號(hào)放大后送到 A/D 轉(zhuǎn)換芯片 TLC0838 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并計(jì)算出載重量；所得的載重量將通過(guò) RS485 接口電路送到上位機(jī)，上位機(jī)與設(shè)定的載重量作比較并判斷是否超載，若超載顯示超載的重量并報(bào)警；參數(shù)可通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)定，鍵盤(pán)還可解除報(bào)警。 方案的論證 AVR 系列AVR 單片機(jī)是 Atmel 公司推出的較為新穎的單片機(jī)，其顯著的特點(diǎn)為高性能、高速度、低功耗。51 系列在片內(nèi) RAM 區(qū)間還特別開(kāi)辟了一個(gè)雙重功能的地址區(qū)間，十六個(gè)字節(jié)，單元地址 20H～2FH，它既可作字節(jié)處理，也可作位處理，使用極為靈活。 與系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)方案包括：看門(mén)狗的選擇、傳感器的選擇、A/D 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器的選擇、顯示器的選擇、通訊模塊的選擇及電源方案等。c) A/D 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器的選擇：A/D 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器，根據(jù)輸出的信號(hào)格式，可分為并行A／D 和串行 A／D。 LED 的 心 臟 是 一 個(gè) 半 導(dǎo)蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)6體 的 晶 片 ， 晶 片 的 一 端 附 著 在 一 個(gè) 支 架 上 ， 一 端 是 負(fù) 極 ， 另 一 端 連 接 電 源 的 正 極 ，使 整 個(gè) 晶 片 被 環(huán) 氧 樹(shù) 脂 封 裝 起 來(lái) 。第三章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)主要由看門(mén)狗模塊、通訊模塊、鍵盤(pán)模塊、采集模塊和顯示模塊組成，硬件框圖如圖 所示。 電橋根據(jù)電源的性質(zhì)分直流電橋和交流電橋兩種，當(dāng) Ui 為直流時(shí)該電橋?yàn)橹绷麟姌?。本設(shè)計(jì)采用的是電壓輸出型，故只介紹電壓輸出型。2 檢測(cè)電路檢測(cè)電路的功能是把電阻應(yīng)變片的電阻變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷狠敵?。根?jù)經(jīng)驗(yàn)，一般應(yīng)使傳感器工作在其 30%～70%量程內(nèi)，但對(duì)于一些在使用過(guò)程中存在較大沖擊力的衡器，如動(dòng)態(tài)軌道衡、動(dòng)態(tài)汽車衡、鋼材秤等，在選用傳感器時(shí)，一般要擴(kuò)大其量程，使傳感器工作在其量程的 20%～30% 之內(nèi)，使傳感器的稱量?jī)?chǔ)備蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)10量增大，以保證傳感器的使用安全和壽命。橋式稱重傳感器、抗偏載，組合壓頭具有自動(dòng)復(fù)位與調(diào)心功能。2nA）和開(kāi)環(huán)增益高（對(duì)于OP07A 為 300V/mV）的特點(diǎn)，這種低失調(diào)、高開(kāi)環(huán)增益的特性使得 OP07 特別適用于高增益的測(cè)量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號(hào)等方面。這些接口在與微控制器連接時(shí)可以配置成移位寄存器，其多路器可由軟件配置為單端或差分輸進(jìn)，也可以配置為偽差分輸進(jìn)。1LSB。四個(gè)被測(cè)信號(hào)接成兩個(gè)差動(dòng)對(duì)稱的全橋工作形式，測(cè)得的信號(hào)經(jīng)計(jì)算輸出范圍是 01V,而 TLC0838 的輸入電壓范圍是 05V，故信號(hào)需放大 5 倍。具體的識(shí)別如下所述。 顯示模塊 如圖 是一種由 8255A 接口芯片、驅(qū)動(dòng)器和共陰極 LED 顯示器構(gòu)成的數(shù)字顯示電路。 通訊模塊在電參數(shù)儀的設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)采集由單片機(jī) AT89C51 負(fù)責(zé)，上位 PC 機(jī)主要負(fù)責(zé)通信（包括與單片機(jī)之間的串行通信和數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程通信） ，以及數(shù)據(jù)處理等工作。利用高阻抗接受器，一個(gè) RS485 連接可以最多有 256 個(gè)接點(diǎn)。驅(qū)動(dòng)器具有短路電流限制和使用熱關(guān)閉控制蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)18電路進(jìn)行超功耗保護(hù)。 4 DI 驅(qū)動(dòng)器輸入端。這時(shí)，CPU 執(zhí)行隨機(jī)拼寫(xiě)的指令，甚至將操作數(shù)作為操作碼執(zhí)行，導(dǎo)致程序“跑飛”或進(jìn)入“死循環(huán)” 。當(dāng)電源恢復(fù)正常時(shí)，取消掉電工作方式，通過(guò)復(fù)位單片機(jī)，使系統(tǒng)重新正常工作。電源正常時(shí)，確保 R2 上的電壓高于 1．26 V，即保證 MAX813L 的PFI 輸入端電平高于 V。接口電路如圖 318 所示。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)電源濾波不僅能有效地防止外界環(huán)境的電磁干擾傳入系統(tǒng)，而且能有效地抑制系統(tǒng)本身產(chǎn)生蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)24的干擾向外界傳遞，造成電磁環(huán)境污染，同時(shí)還能較好地克服電源本身產(chǎn)生的干擾信號(hào)對(duì)系統(tǒng)工作的影響。 資源分配表 7 用戶寄存器說(shuō)明用戶寄存器符號(hào) 存儲(chǔ)單元 說(shuō)明LIMIT 0030H 鍵盤(pán)輸入的設(shè)定值地址OVER 0031H 超載重量值首址WEIGH 0039H 機(jī)動(dòng)車實(shí)際質(zhì)量首址QIAN 004AH 顯示超載重量的千位地址表 8 主程序工作寄存器說(shuō)明蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)25寄存器名 說(shuō)明 寄存器名 說(shuō)明R0 需要采集的通道數(shù) R2 通道 0 實(shí)際質(zhì)量的地址R1 通道 0 超載量的地址 主程序流程圖當(dāng)系統(tǒng)上電復(fù)位后，先檢查有沒(méi)有掉電標(biāo)志，若有，則調(diào)用恢復(fù)參數(shù)子程序?qū)ΡＷo(hù)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，然后系統(tǒng)初始化，包括端口、825看門(mén)狗等；如果沒(méi)有掉電標(biāo)志就直接進(jìn)行初始化。 資源分配表 9 參數(shù)恢復(fù)子程序寄存器說(shuō)明寄存器名 說(shuō)明 寄存器名 說(shuō)明R0 緩沖區(qū)首地址指針 R1 位傳送計(jì)數(shù)器R2 字節(jié)數(shù)據(jù)傳送計(jì)數(shù)器 R3 讀控制字DPTR 待讀單元首地址指針表 10 參數(shù)恢復(fù)子程序存儲(chǔ)器器說(shuō)明存儲(chǔ)器地址 說(shuō)明 存儲(chǔ)器地址 說(shuō)明30H 鍵盤(pán)設(shè)定重量值恢復(fù)值 31H 通道 0 超載量恢復(fù)值32H 通道 1 超載量恢復(fù)值 33H 通道 2 超載量恢復(fù)值34H 通道 3 超載量恢復(fù)值 35H 通道 4 超載量恢復(fù)值36H 通道 5 超載量恢復(fù)值 37H 通道 6 超載量恢復(fù)值38H 通道 7 超載量恢復(fù)值 39H 通道 0 實(shí)際重量恢復(fù)值3AH 通道 1 實(shí)際重量恢復(fù)值 3BH 通道 2 實(shí)際重量恢復(fù)值3CH 通道 3 實(shí)際重量恢復(fù)值 3DH 通道 4 實(shí)際重量恢復(fù)值3EH 通道 5 實(shí)際重量恢復(fù)值 3FH 通道 6 實(shí)際重量恢復(fù)值40H 通道 7 實(shí)際重量恢復(fù)值 參數(shù)恢復(fù)子程序流程圖當(dāng)系統(tǒng)上電后檢測(cè)到掉電標(biāo)志位為 1，會(huì)通知單片機(jī)對(duì)參數(shù)進(jìn)行恢復(fù)，被恢復(fù)的參數(shù)存在 24C02 中，即對(duì) 24C02 進(jìn)行讀操作。中斷優(yōu)先級(jí)的設(shè)置可通過(guò)中斷優(yōu)先寄存器IP 實(shí)現(xiàn)，此外還要設(shè)置中斷允許寄存器 IE 的總允許位（EA）及外部中斷 0 中斷允許位（EX0） 。每送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)都要求 24C02應(yīng)答，最后以停止信號(hào)結(jié)束。對(duì)于串行口方式 1，波特率由定時(shí)器 T1 的溢出率和 SMOD 決定，定時(shí)器 T1 采用工作方式 2，可以避免計(jì)數(shù)溢出后用軟件重裝定時(shí)初值。當(dāng)無(wú)鍵按下時(shí)，列線處于高電平狀態(tài)；當(dāng)有鍵按下時(shí)，行、列線將導(dǎo)通，此時(shí)，列線電平將由此列線相連的行線電平?jīng)Q定，這是識(shí)別按鍵是否按下的關(guān)鍵。若列輸入值為全“1” ，則當(dāng)前行無(wú)鍵按下，行輸出 1101，再掃描下一行……依次規(guī)律逐行掃描，直到掃描某行時(shí)，其列輸入值不為全“1” ，則根據(jù)行輸出值和列輸出值中 0 的位蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)35置確定閉合鍵的具體位置，從而用查表法得到閉合鍵的鍵