智能型客車超載檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué)士論文-文庫吧資料
2024-09-05 12:30本頁面
【正文】 （可經(jīng)受 1000 次的寫入 /擦除周期） ? 全靜態(tài)工作： 0HZ— 24MHZ。片內(nèi)的 FLASH 存儲器允許在系統(tǒng)內(nèi)改編程序或用常規(guī)的非易失性存儲器來編程。另外， AT89C51 還具有 MCS51 系列單片機(jī)的所有優(yōu)點(diǎn)。考慮到系統(tǒng)中的程序量和數(shù)據(jù)量較少，需要的 I/O 口資源也相對較少，AT2MEL 公司的 AT89C51 芯片的資源就能很好的滿足系統(tǒng)的需求，所以在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中采用了 MCS— 51 系列單片機(jī) AT89C51 芯片的最小系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。 檢測電路如圖 4。 光電流每次從最大變小，再變大時，總共用了多少個周期，就證明經(jīng)過多少個小孔。 當(dāng)汽車下壓時，紅外線在照射光敏電阻時 光電流比較大，當(dāng)彈簧軸上下移動時，其均勻排列在彈簧軸上的小孔也隨之上下移動，紅外線光會有間歇的照射到光敏電阻上，致使其光電流會不斷的產(chǎn)生變化。 對于可見光的光敏電阻，其溫度影響要小一些。 圖 8 4 為硫化鉛光敏電阻的光譜溫度特性曲線 , 它的峰值隨著溫度上升向波長短的方向移動。而硫化鉛光敏電阻響應(yīng)于近紅外和中紅外區(qū) , 常用做火焰探測器的探頭。 對應(yīng)于不同波長 , 光敏電阻的靈敏度是不同的。 圖 3 第 12 頁 共 23 頁 （ 2） 光譜特性光敏電阻的相對光敏靈敏度與入射波長的關(guān)系稱為光譜特性 , 亦稱為光譜響應(yīng)。 由圖可見 , 光敏硫化鎘光敏電阻的伏安特性曲線。 光敏電阻的基本特性 （ 1） 伏安特性在一定照度下 , 流過光敏電阻的電流與光敏電阻兩端的電壓的關(guān)系稱為光敏電阻的伏安特性。它是涂于玻璃底板上的一薄層半導(dǎo)體物質(zhì) , 半導(dǎo)體的兩端 裝有金屬電極 , 金屬電極與引出線端 第 11 頁 共 23 頁 相連接 , 光敏電阻就通過引出線端接入電路。 實(shí)際光敏電阻的暗電阻值一般在兆歐級 , 亮電阻在幾千歐以下。 當(dāng)光敏電阻受到一定波長范圍的光照時 , 它的阻值（亮電阻）急劇減少 , 電路中電流迅速增大。 光敏電阻沒有極性 , 純粹是一個電阻器件 , 使用時既可加直流電壓 , 也可以加交流電壓。在光線作用下 , 能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng) , 如光電管、光電倍增管就屬于這類光電器件。 光電器件工作的物理基礎(chǔ)是光電效應(yīng)。 光電器件是將光能轉(zhuǎn)換為電能的一種傳感器件 , 它是構(gòu)成光電式傳感器最主要的部件。 2 如果產(chǎn)生了光電發(fā)射，在入射光頻譜不變的情況下，逸出的電子與光強(qiáng)成正比。 外光電效應(yīng) 愛因斯坦光電效應(yīng)方程： 式中第一項(xiàng)是電子逸出物體表面所需的功；第二項(xiàng)是逸出物體表面的電子所具有的動能。 光電接受元件主要有光敏電阻、光電池、光敏晶體管、固態(tài)成像器件、光柵、光導(dǎo)纖維等。 光電傳感器是利用光電效應(yīng)將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的裝置，使用它測量非電量時，需要將這些非電量的變化轉(zhuǎn)換成光信號的變化。 檢測模塊電路 該 部分的設(shè)計(jì)是采用 4 組紅外線發(fā)射接收裝置，安裝在汽車的底盤上的適當(dāng)位置，根據(jù)停車時上下車人數(shù)對汽車彈簧軸的下壓程度 ,使得紅外線光源在照射光敏元件時 轉(zhuǎn)換成電信號，即電流的 大小 傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)中，通過單片機(jī) 接受 的 光電流變化的頻率來 判斷 客車光源 彈簧軸 縫隙板 光敏元件 圖 2 第 10 頁 共 23 頁 的下壓位移大小，并決定 汽車 是否 超載，并將數(shù)據(jù)進(jìn)一步傳輸?shù)娇刂齐娐分小? 3 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件的總體組成 硬件電路的設(shè)計(jì)是整個系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。如果汽車載重量小于或等于 單片機(jī)預(yù)定的汽車載重量時，汽車可以正常啟動行駛；如果汽車的載重量大于預(yù)定的數(shù)量時，揚(yáng)聲器則開始報(bào)警，實(shí)現(xiàn)對人們的警告 ，繼電器切斷汽車的打火裝置，直到單片機(jī)經(jīng)檢測到汽車的載重量小于或 等于預(yù)定的載重量時，揚(yáng)聲器停止報(bào)警，繼電器解除對汽車的打火裝置的鎖定。 紅外線發(fā)射接收管（ 1） 紅外線發(fā)射接收管（ 2） 雙 D觸發(fā)器組成的互鎖電路 單片機(jī)系統(tǒng) 繼電器控制電路 揚(yáng)聲器報(bào)警電路 圖 1 光學(xué)傳感器的安裝位置 第 9 頁 共 23 頁 系統(tǒng)的原理 系統(tǒng)由 4 組紅外線發(fā)射接收對管來實(shí)現(xiàn)對汽車載重的檢測。當(dāng)汽車超載時通過揚(yáng)聲器報(bào)警，并通過繼電器對汽車進(jìn)行鎖定。 第 8 頁 共 23 頁 檢測模塊的主要功能是通過安裝在汽車底盤上連接汽車轱轆的彈簧減震器上的 4 個光學(xué)傳感器檢測汽車停止時上車人數(shù)對彈簧減震器的上下浮動程度，在轉(zhuǎn)換成圖像測量汽車的浮動值。 2 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)的整體組成 本系統(tǒng)簡單的來說由三個部分組成，前端的檢測模塊，單片機(jī)模塊，控制模塊。 本系統(tǒng)通過光電傳感器對汽車 的下壓程度所轉(zhuǎn)換的電信號，再轉(zhuǎn)換成位移大小，從而通過單片機(jī)的邏輯運(yùn)算來計(jì)算出汽車的重量，并通過預(yù)先設(shè)置好的汽車載重的最大限度來判斷汽車是否超載。 根據(jù)專家分析，車輛超限重量增加和其對路面的損害是呈幾何數(shù)增長的，超限 10%的貨車對 道路的損壞回增加 40%，一輛超限 2 倍的車輛行使一次，對公路的損害相當(dāng)于不超限車輛行使16 次；一輛 36 噸的超限車輛對道路的毀壞程度相當(dāng)于 9600 車 噸重的小汽車對道路的破壞。這種能力是有限的 ,當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或行駛中轉(zhuǎn)向時 .就出現(xiàn)一種離心力而直接和橫向穩(wěn)定力相抵抗 ,如果發(fā)生離心力大于或等于橫向穩(wěn)定力的情況時 ,就會發(fā)生側(cè)滑或翻車。 第二 ,橫向穩(wěn)定性能變差。根據(jù)汽車制動器熱衰退的原理 ,有關(guān)人員對 BJl30 汽車試驗(yàn)資料顯示 ,當(dāng)制動蹄片溫度高達(dá) 436～460℃ 時 ,其制動力矩下降為前輪只有正常溫度時 (200℃ 以內(nèi) )的 23％ ,后輪只有正常溫度時的 27％。客車嚴(yán)重超載會帶來一系列的不安全因素 ,如制動效能變差、橫向穩(wěn)定性能變差、不利于安全防火等。因此，在采取行政監(jiān)督管理的同時，通過科學(xué)技術(shù)的 手段來消除客車超載的現(xiàn)象也有著極其重要的意義和實(shí)用性。目前，國家出臺了一系列的政策法規(guī)來制止客車超載，各地政府也制定了相關(guān)的制度來對客車超載進(jìn)行管理。目前，它已成為一個嚴(yán)重影響交通運(yùn)輸環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的社會問題。 關(guān)鍵詞 ：客車超載系統(tǒng)檢測，單片機(jī)，光電傳感器。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計(jì)（論文）
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