【正文】 4 DI 驅(qū)動器輸入端。利用高阻抗接受器，一個 RS485連接可以最多有 256 個接點。通常 ，主控 PC 機(jī)和由單片機(jī) 構(gòu)成的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相 距較遠(yuǎn)， 近則幾 十米， 遠(yuǎn)則 上百米 ，并且 數(shù)據(jù) 傳輸通 道環(huán) 境比較 惡劣， 經(jīng)常有大 容量的 電器（ 如電 動機(jī)， 電焊機(jī) 等） 啟動或 切斷 。 行掃描 法行掃 描法 又稱為 逐行 (或列 )掃描 查詢 法，是 一種 最常用的按鍵識別方法，如上圖所示鍵盤 ： 判斷鍵盤中有無鍵按下 ： 將 全部行線 PC7— PC4 置低電 平，然后檢測列線的 狀態(tài)。 表 3 TLC0838 配置信息位的功能 控制位 選擇的模擬通道（ CH0CH7） Com Dif/Sgl Odd/Even Sel1 Sel0 0 1 2 3 4 5 6 7 0 0 0 0 V+ V 0 0 0 1 V+ V 32 0 0 1 0 V+ V 0 0 1 1 V+ V 0 1 0 0 V+ V 0 1 0 1 V+ V 0 1 1 0 V+ V 0 1 1 1 V+ V 1 0 0 0 V+ V 1 0 0 1 V+ V 1 0 1 0 V+ V 1 0 1 1 V+ V 1 1 0 0 V+ V 1 1 0 1 V+ V 1 1 1 0 V+ V 1 1 1 1 V+ V 注： V+ —— 輸入電壓的正端， V—— 輸入 電壓的負(fù)端。 22V 的高電源電壓范圍。稱重傳感器的準(zhǔn) 確度等級分為 A/B/C/D 四個級別，不同的級別有不同的誤差范圍。 因為全 橋式等 臂電 橋的靈 敏度 最高， 各臂 參數(shù)一 致， 各種干 擾的影響容易相互抵銷，所以稱重傳感器均采用全橋式等臂電橋。當(dāng) 四臂 電阻 R1=R2=R3=R4=R 時， 稱為 等臂 電橋； 當(dāng)R1=R2=R,R3=R4=R39。 RS485 是一個多引出線 接口，這個接 口可以 有多個 驅(qū)動 器和接 受器， 而不 是限制 為兩 臺設(shè)備 。它有加電、掉電以及供電電壓下降情況下的復(fù)位輸出，復(fù)位脈沖寬度典型值為 200 ms；獨立的看 門狗輸出，如果看門狗輸 入在1． 6 s 內(nèi)未被觸發(fā)，其輸出將變?yōu)楦唠娖剑? V 門限值檢測器，用于電源 故障報警、電池低電壓 檢測或＋ 5 V 以外的電源監(jiān) 控；低電平有效 的手動復(fù)位輸入； 8 引腳 DIP 封裝。 通用寄存器一共 32 個（ R0～ R31），前 16 個 寄存器（ R0～ R15）都不能直接與立即數(shù)打交道，因而通用性有所下降。鍵盤用來設(shè)定上限值和解除報警。這給我國研 究和應(yīng)用 車輛動 態(tài)稱重 技術(shù) 帶來了 機(jī)遇和 挑戰(zhàn) 。 其有著 價格 優(yōu)勢大 、組裝 靈活和易 于維護(hù) 等特點 。 超載行 駛造 成公路 嚴(yán)重?fù)p 壞， 引發(fā)許 多惡 性交通 事故。超限超載工作治理需要大量的檢測設(shè)備，然而，目前在 全國裝 有檢測 設(shè)備 的高等 級公路 匝道 或收費 站卻 不多， 車輛是 否超載主 要由交 警和路 政憑 經(jīng)驗判 斷，這 樣由 于缺乏 科學(xué) 性，給 管理部 門的嚴(yán)格執(zhí)法帶來了很大困難。 車輛 嚴(yán)重超 載時， 使車輛的 行駛穩(wěn) 定性、 剎車 性能、 輪胎承 荷能 力、轉(zhuǎn) 向可 靠度等 行駛狀 況大大降 低，一 旦，出 現(xiàn)問 題行駛 的車輛 將無 法駕馭 ，極 易引發(fā) 交通安 全事故。 then the voltage signal via amplifier circuit and sent to A / D converter chip TLC0838 into digital signals and calculates the load。車輛 超載會增 加車輛 對路面 的損 害，按 照國際 上通 用的計 算方 法，汽 車軸載 質(zhì)量對公路路面的破壞關(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 ,全國公路每 年因車輛超載造成的損失超 過300 億元。 （ 6）嚴(yán)重擾亂運輸市場 秩序。雖然 各種 動態(tài)稱 重的原 理不 同，但 是目 前大部 分動態(tài) 稱重傳感器的缺點有精度低、壽命短、易受電磁十?dāng)_等。 現(xiàn)有的 靜態(tài)稱 重系 統(tǒng)和動 態(tài)稱 重系統(tǒng) 很難滿 足要求。 （ 3）應(yīng)用高性能微控制器。 15 系 統(tǒng)主 要技 術(shù)指 標(biāo) 本系統(tǒng)所實現(xiàn)的主要技術(shù)指標(biāo)如下 : （ 1）參數(shù)測量誤差范圍為不大于177。主控制板主要由 AVR 單片機(jī)、 CPLD、濾 波電路、電平轉(zhuǎn)換電路等構(gòu)成。低電平時，吸入電流可達(dá) 20mA，具有一定的驅(qū)動能力；而為高電平時，輸出電流僅數(shù)十μ A 甚至更小（ 電流實際 上是由 腳的上 拉電 流形成 的）， 基本 上沒有 驅(qū)動 能力。具有輸進(jìn)可配置的多通道多路器和串形輸進(jìn)輸出方式?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時 /計數(shù)器， 串行通信 口及 中斷系統(tǒng) 繼續(xù)工作。 本設(shè)計中用的傳感器是 WPL110，它輸入阻抗 是 770Ω，輸出阻抗是700Ω，即Δ R=70Ω，輸入電壓 U=12V， 代入公式 133 可知，電橋的 輸出電壓 VU 70120 ??? 即電橋輸出電壓范圍是 0— TLC0838 的輸 入電壓是 0— 5V，故需將電壓放大 5 倍。 所以， 采用的 傳感 器滿足 儀表 輸入靈 敏度 的要求 ，能 夠與所 選儀表匹配。 ％ F?S/10℃ 輸出溫度影響 177。由于 TLC0838采用的是串行輸進(jìn)結(jié)構(gòu)，因此封裝體積小，可節(jié)省 51 系列單片機(jī) I／ O資源，價格也較適中。這樣，一個端口 (如P1 口 )就可以構(gòu)成 4*4=16 個按鍵，比之直 接將端口線用于鍵盤多出了 一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多 加一條線就可以構(gòu)成 20 鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵 (9 鍵 )。為此，可編程使 PA6輸出高電平 (經(jīng)反相后輸出低電平 )，其余位 輸出低電平 (經(jīng)反相后輸出 高電平 )，即數(shù)字 0 的編 碼為 01000000B＝ 40H，其中 PA7 未派用處，我們也將它置為 0。(2)EMI 問題：發(fā)送驅(qū)動器輸出信號中的共模部分需要一個返回通路，如沒有一 個低阻 的返回 通道 （信號 地）， 就會 以輻射 的形 式返回 源端， 整個 總線 就會像一個巨大的天線向外輻射電磁波。在超 過 39 功耗時 ，熱關(guān) 閉電路 將驅(qū) 動器的 輸出端 置于 高阻狀 態(tài)。 MAX813L 在 加電、掉電以及供電電壓下降情況下 有 復(fù)位輸出 ；有 獨立的看門狗輸出，如果看門狗輸入在 1． 6 s 內(nèi)未被觸發(fā)，其輸。收發(fā)器的工作電流在 120— 500uA 之 間，只需一個 +5V 的電源。 但人們往往忽視了收發(fā)器有一定的共模電壓范圍， RS485 收發(fā)器共模電 壓范圍為 7～ +12V，只 有滿足 上述 條件， 整個 網(wǎng)絡(luò)才 能正常 工作 。 36 圖 顯示電路 由圖可見， 先從 PB 口 選通要點亮的的數(shù)碼管代碼 ，然后 CPU 送來的二進(jìn)制數(shù)字代碼從 8255A 的 A 口輸出，并 經(jīng) 7407 驅(qū)動后與 LED 相連 。整體接口電路如圖 所示： 34 圖 采集模塊整體硬件接口電路 鍵 盤模 塊 矩陣式鍵盤的結(jié)構(gòu)及工作原理 ： 在 鍵盤中按鍵數(shù)量較多時，為了減少 I/O 口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖 所示。另外，其 輸進(jìn)基準(zhǔn)電壓大小可以調(diào)整 。適 用于 汽車衡 、軌道 衡以及各類電子衡器等。傳 感器型 式的 選擇主 要取決 于稱 量的類 型和 安裝空 間，保 證安裝合 適，稱 量安全 可靠 ；另一 方面， 要考 慮廠家 的建 議。 當(dāng)電橋 輸出端 接有 放大器 時， 由于放 大器 的輸入 阻抗 很高， 所以可以認(rèn)為 電橋的 負(fù)載電 阻為 無窮大 ，這時 電橋 以電壓 的形 式輸出 。 單 片機(jī) AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 4k 字節(jié) Flash 閃速存儲器 ， 128 23 字節(jié)內(nèi)部 RAM， 32 個 I/O 口線，兩個 16 位定時 /計數(shù)器，一個 5 向量 兩級中斷 結(jié)構(gòu)， 一個全 雙工 串行通 信 口， 片內(nèi) 振蕩器 及 時 鐘電路 。故本設(shè)計 采用串行 A／ DTLC0838。 51 系列的 I/O 腳的設(shè)置和使用非常簡單，當(dāng)該腳作輸入腳使用時，只須將該腳設(shè)置為高電平（復(fù)位時，各 I/O 口均置高電平）。 方 案設(shè) 計 方案一 處理器基于 AVR 的機(jī)動車超載檢測系統(tǒng)。 主 要設(shè) 計（ 研究 ）內(nèi) 容 本設(shè)計 涉及一 基于 單片機(jī) 設(shè)計 的機(jī)車 超載 檢測系 統(tǒng)， 在高速 公路收費口的 路面上 裝有固 定連 著傳感 器的鋼 板， 當(dāng)汽車 經(jīng)過 時，車 輛的重 量就會被 稱重傳 感器測 量出 來，送 到變送 器處 理后， 再傳 送到計 算機(jī)， 經(jīng)過分析判斷，就會對超載車輛發(fā)出警報。 （ 2）注重模型和實踐檢驗 。 遍存在 的問題 是： 設(shè)備質(zhì) 量重 ，安裝 困難 ，工作 效率 低，影 響交通通行， 甚至誘 發(fā)交通 事故 ，危及 稽查人 員的 人身安 全。動 態(tài)稱 重系統(tǒng) 一般 安裝在 高速公 路收費站 前，當(dāng) 汽車駛 過的 時候， 重量被 記錄 下來， 顯示 給高速 公路的 路政管理 人 員。正 常營運 的貨車，保守地按每車平均超 載 15 噸來計算 ，每年流失的養(yǎng)路費高達(dá) 4 萬元，從 全國證 常營運 的貨 車數(shù)量 不難算 出國 家每年 因車 輛超載 而流失 的稅費將 是一個 龐大的 數(shù)目 。在理論上，公路的使 用壽命 的設(shè)計 年限 是根據(jù) 《公路 工程 技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)》 的規(guī)定 來計算 設(shè)計的，在我國公路路面的荷 載為單軸雙輪荷載 10 噸來 設(shè)計的，司機(jī)若 按 7 這個荷 載承載 貨物運 輸， 是不會 對公路 路面 造 成大 的損 害的， 而且， 不會增加 公路管 理局對 公路 路面的 維護(hù)量 。鑒于這種情況，在超載車必經(jīng)的道路下埋上檢測儀器，通過電腦自動識別是否超載就顯得尤為重要。嚴(yán) 重超載車輛車速無法高速行駛， 且由于 車體大 ，影 響后車 通行， 常常 造成公 路的 交通阻 塞，使 公路的使 用效率 大大降 低。其缺點是： 1)依靠目測和經(jīng)驗來判斷，誤差很大，極易造成對超載車的漏檢； 2)若對過往每輛車都檢查，則很容易引起交通阻塞； 3)停車稱重，檢測效率非常低，需要時間長。 國外許 多國家 的道路運 輸也普 遍存在 超限 超載現(xiàn) 象。2% ~ 177。 挑戰(zhàn)在 于如何 在國內(nèi)深入研究和應(yīng)用車輛動態(tài)稱重技術(shù)，至少先要建立相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，并付諸實施。在一些測 控系統(tǒng)中，存在電源開 斷、瞬時電壓不穩(wěn)等不安 全因素 ，將會 造成 系統(tǒng)死 機(jī)、信 息丟 失、運 行不 穩(wěn)定等 故障， 這就需要掉電保護(hù)。在 AVR 中，沒有像 51 系 列的數(shù)據(jù)指針 DPTR，而是由 X（由 R2 R27 組成）、 Y（由 R2 R29 組成）、 Z（由 R R31 組成）三個 16 位的寄存器來完成數(shù)據(jù)指針的功能 (相當(dāng)于有三組 DPTR)，而且 還能作后增量或 先減量等的運行。它抗偏載，組合 壓頭具有自動 復(fù)位與調(diào)心功能。 6）電源方案：本設(shè)計中的電源主要有兩種：、 +5V 和 +12V。≠ R 時，稱為電源對稱電橋，本設(shè)計采用等臂電橋。 用傳感 器首先 要考 慮傳感 器所處 的實 際工作 環(huán) 境 ，這點 對正確 選用傳感 器至關(guān) 重要， 它關(guān) 系到傳 感器能 否正 常工作 以及 它的安 全和使 用壽命，乃至整個衡器的可靠性和安全性。 WPL111 橋式稱重傳感器結(jié)構(gòu)合理、使用簡單、方便安裝。 圖 OP07 的差分減法電路 TLC0838 芯片 A／ D 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器，根據(jù)輸出 的信號格式，可分為并行 A／ D 和串行 A／ D。 單 片機(jī)的接口電 路設(shè)計 圖 TLC0838 與 AT89C51 單片機(jī)的硬件接口電路 TLC0838 與 AT89C51 單片機(jī)的硬件接口電路的電路原理如圖 所示。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無鍵按下。 37 RS485 的簡介 RS485 采 用差 分 信號 負(fù)邏 輯， 2V～ 6V 表示 “0” ， +2V～ +6V表示 “1” 。 4）快速 :比特率可以高達(dá) 10Mbps。目前，在一些測控 系統(tǒng)中，存在電源 開斷 、瞬時電壓不穩(wěn)等不安全因素，將會造成系統(tǒng)死機(jī)、信息丟失、運行不穩(wěn)定等故障。若 A 大于 B200mVRO 為高，若相反 RO 為低 2 /RE 接收器輸出使能端。與之相 對應(yīng)，RS232 的最小 +5V 與 5V 輸出需要雙電 源或者一個價格昂貴的接口 芯片，這個接口芯片可以生成這些電源。 通 訊模 塊 在電參數(shù)儀的設(shè)計中，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。具體的識別如下所述。 1LSB。 特點 OP07 有許多特點，如不超 過 150μ V 的超低偏移 ； 的低輸入偏置電流； V/℃的低失 調(diào)電壓漂移；177。稱 重模塊