基于C8051F單片機(jī)的路面摩擦系數(shù)測量系統(tǒng)的研制.pdf

1、本文針對現(xiàn)有路面摩擦系數(shù)測量設(shè)備只能定點(diǎn)測試,速度慢,效率低,測試結(jié)果受人為因素影響大等問題,研制了一種基于嵌入式C8051F410技術(shù)的新型路面摩擦系數(shù)測量設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了在線連續(xù)測定路面的摩擦阻力和轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)脈沖,計(jì)算出摩擦系數(shù)及其均值和方差、運(yùn)行速度、行駛距離等數(shù)值,并實(shí)時(shí)顯示在觸摸屏上。
　　論文敘述了路面摩擦系數(shù)的理論依據(jù)、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)四部分。論文簡要分析了國內(nèi)外常用的路面摩擦系數(shù)檢測方法及影響因素。依

2、據(jù)摩擦系數(shù)測量原理,確定手推式路面摩擦系數(shù)測量設(shè)備的結(jié)構(gòu),提出通過采集測試輪與路面摩擦?xí)r產(chǎn)生的摩擦力,計(jì)算被測路面摩擦系數(shù)的技術(shù)方法,并確定了系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。
　　硬件電路設(shè)計(jì)利用C8051F410內(nèi)部集成的A/D、UART、SPI、定時(shí)計(jì)數(shù)器等嵌入式功能模塊,設(shè)計(jì)了電源模塊電路、信號采樣調(diào)理電路、數(shù)據(jù)存儲電路、串行通信電路等芯片外圍電路,將液晶觸摸屏、多種類型數(shù)據(jù)采集通過串行接口連在了一起。其中信號調(diào)理電路設(shè)計(jì)采用差動(dòng)輸入,減小共

3、模干擾的混入,提高采樣精度。
　　軟件設(shè)計(jì)包括現(xiàn)場嵌入式系統(tǒng)和觸摸屏實(shí)時(shí)顯示兩部分。嵌入式系統(tǒng)主要完成對各個(gè)傳感器信號的采集與存儲。其中采集程序利用統(tǒng)計(jì)算法,進(jìn)行數(shù)字濾波,提高采樣精度。系統(tǒng)采用觸摸屏作為上位機(jī),完成數(shù)據(jù)接收并計(jì)算摩擦系數(shù)、速度等參數(shù),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示,界面友好。
　　本系統(tǒng)經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用測試,實(shí)現(xiàn)了所有的預(yù)定功能,獲得的數(shù)據(jù)與其他方法接近,而且操作簡單、效率高,便于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,該應(yīng)用系統(tǒng)具有較好的推廣應(yīng)用前景。