高速公路动态称重系统的设计与实现.pdf

《高速公路动态称重系统的设计与实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2011正仪表技术与传感器2011第1期InstrumentTechniqueandSensorNo．1高速公路动态称重系统的设计与实现陈晓莉，张俊涛，(陕西科技大学电信学院，陕西西安710021)摘要：基于ARM微处理器和~C／OS—lI实时操作系统设计了一种高速公路动态称重系统，能够快速、准确地对行驶中车辆进行实时计算称重，存储和显示车辆重量信息。描述了称重系统的结构设计框图、基于LPC2368ARM处理器的硬件电路设计原理和系统软件模块GM8125驱动程序和FLASH驱动程序的设计方法。对动态称重算法

2、原理进行了特别详细的描述。采用软件滤波算法消除干扰信息，保证了数据处理精确度。测试结果表明，系统工作稳定，称重精确可靠。关键词：高速公路；动态称重；设计；实现中图分类号：TP391．4文献标识码：A文章编号：1002—1841(2011)01—0058—03DesignandImplementationofWeigh-in-MotionSystemforHighwayCHENXiao—li，ZHANGJun—tao(ShannxiUniversityofScienceandTechnology，Xi’an7

3、10021，China)Abstract：Asystemofweigh—in—motionwasdesignedwhichcanweightcars，storeanddisplaycarsweightinformationquicklyandaccuratelybasedARMMicrocontrolleranduC／OS—IIreal—timeoperatingsystem．Designofthesystemstructure，hardwareandsoftware，specailyweigh—in—mo

4、tionalgorithmwasdiscussedindetail．Softwarefilterwasusedinthesystemtoimproveaccuracyofweigh—in—motion．Theresultofexperimentationprovedthatthesystemrunsaccuratelyandreliably．Keywords：highway；weigh—in—motion；design；implementation1称重系统结构设计称重系统主要由2部分组成：一是可以承载车辆

5、重量的刚性矩形钢板，在钢板的4个角下放置数字压力传感器，作为车辆称重数据源；二是ARM微控制器系统，对压力传感器检测到的重量数据进行分辨、存储处理，实现对整车重量、汽车轴数、各个轴重等重要参数的识别，并将结果上传至上位机，最终完成称重工作。图1为称重系统结构框图。在称重平台前AB处装有光幕图2处理器系统硬件框图传感器，当车辆驶入时光幕传感器会向ARM控制器发出称重时仿真的ARM7TDMI—SARM微控制器LPC2368，负责整体系开始信号。压力传感器分为前后两组，在待称重车辆驶上台统的运行和数据计算。LPC

6、并带有512KBFLASH存储器，128时，前组和后组的压力传感器同时检测车辆重量变化产生称重位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最数据。ARM控制器通过串口接收压力传感器传来的称重数据，大时钟速率下运行。进行称重处理后将称重信息通过串口上传至上位机。人机接口包括液晶模块与矩阵键盘，负责接受用户指令和反馈状态信息；上位机通信接口采用MAX232芯片与上位机通信；传感器通信接口采用串口扩展芯片GM8125与称重平台的4个传感器进行通信；存储器采用512KB高速串行FFLASH芯片，少量数据的保

7、存，比如用户输入的设置密码、秤台校准的基准重量值、需要保存待查的称重数据等。GM8125是通用异步串口扩展芯片，可将1个全双工标准串口扩展成5个标准串口，并能通过外部引脚控制串口的扩展图1称重系统结构框图模式。基于GM8125的串口扩展是类似数据选择器原理，其设2ARM处理器系统硬件设计计原理如图3所示。在动态称重系统中，ARM微控制器硬件系统是数据处理的图中STADD0～2是发送地址输入端。当从控制器需要通核心部件，其设计框图如图2所示。过串口发送数据时，先将STADD0—2置为对应的发送外接串硬件系统主

8、要由ARM微控制器、人机接口、存储器、压力口编码地址，再发送数据，就可以从指定外接串口输出数据。传感器通信接口和上位机通信接口组成。处理器采用支持实SRADDO一2是接收地址输出端，当任一个外接串日收到数据时，在数据放入控制器串口的同时，会将SRADDO～2置为对应收稿日期：2010—05—20的外接串口地址。这时只需读取SRADD0～2即可获知是哪个第1期陈晓莉等：高速公路动态称重系统的设计与实现59TxdRx