公路超重監(jiān)測

1、介紹一種動態(tài)測重系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)方式，要緊功能動態(tài)測量行駛車輛的輪胎受力，并計算相應靜態(tài)車輛重量，完全自動、不斷車測重。硬件設計中介紹數(shù)字電路的組成，A/D轉(zhuǎn)換器、信號差分放大和LED顯示電路。軟件設計中提出了依如實際采樣波形而設計的獨特數(shù)據(jù)處置方式。關(guān)鍵詞：目錄引言1緒論課題背景超重檢測器的概述研究的目的和意義系統(tǒng)設計的要緊任務硬件問題軟件問題2系統(tǒng)方案的設計超重檢測系統(tǒng)的設計要求設計的大體思路方案比較和論證操縱器前級放大器A/D轉(zhuǎn)換器3系統(tǒng)組成壓力傳感器傳感器的概念傳感器的作用傳感器的組成傳感器的分類傳感器設計要點儀器放大器采納op27模數(shù)轉(zhuǎn)換器采納A/D0809繼電器單片機采納AT89S

2、52MCS-51單片機的組成電源線端口線操縱線LED數(shù)碼管變壓器4硬件電路設計設計利用的大體知識介紹芯片介紹及相關(guān)電路模塊設計測重傳感器電橋原理圖前端信號放大處置電路圖A/D0809轉(zhuǎn)換電路A/D電路的信號流程主操縱電路復位電路晶振電路下載接口人機交互界面鍵盤接口電路LED數(shù)碼管顯示電路電源電路其它擴展電路警告電路引言：隨著運算機技術(shù)的高速進展，單片機以其自身的特點，已普遍應用于智能化測控設備和產(chǎn)品普遍應用到各個領(lǐng)域，單片機嵌入到對象體系中的嵌入式系統(tǒng)已滲透到單位、家庭和個人，單片機技術(shù)產(chǎn)品和設備增進了生產(chǎn)技術(shù)水平的提高。本次設計的高速公路超重檢測系統(tǒng)正是單片機應用系統(tǒng)中的一種。單片機應用系統(tǒng)

3、由硬件和軟件組成。硬件是指單片機擴展的存儲器、輸入/出設備和各類實現(xiàn)單片機系統(tǒng)操縱要求的接口電路和有關(guān)的外圍電路芯片或部件；軟件是指單片機應用系統(tǒng)實現(xiàn)其特定操縱功能的各類工作程序和治理程序。只有系統(tǒng)硬件和軟件緊密配合、和諧一致，才可能組成高性能的單片機應用系統(tǒng)。在單片機應用系統(tǒng)開發(fā)的進程中，應不斷調(diào)整軟、硬件，和諧地進行軟、硬件設計，以提高工作效率。單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)進程一樣包括系統(tǒng)的整體設計、硬件設計、軟件設計和系統(tǒng)調(diào)試幾個時期。這幾個系統(tǒng)開發(fā)時期并非是彼此獨立、各行其是的，而應依照開發(fā)的實際需要，彼此和諧、交叉，有機的進行。高速公路超重檢測需要應變片式壓力傳感器。從廣義上講，傳感器確實是

4、能感受外界信息并能按必然規(guī)律將這些信息轉(zhuǎn)換成可用信號的裝置。狹義上講，傳感器確實是能將外界信息轉(zhuǎn)換成電信號的裝置。隨著新技術(shù)和自動化的進展，傳感器的利用數(shù)量愈來愈大，一切現(xiàn)代化儀器、設備幾乎都離不開傳感器。在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是自動化生產(chǎn)進程中，用各類傳感器來檢測和操縱生產(chǎn)進程中的各個參數(shù)，如溫度、壓力、流量、PH值等，以便使設備工作在最正確狀態(tài)，產(chǎn)品達到最好的質(zhì)量。本次設計中所利用到的壓力傳感器確實是要測量行駛車輛車輪向壓力傳感器施壓致使電壓轉(zhuǎn)變的動態(tài)信號，而且利用數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片將電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，實現(xiàn)整個系統(tǒng)車輛超重的檢測，實現(xiàn)智能操縱。本次設計車輛超重檢測系統(tǒng)的確實是單片機應用系統(tǒng)的一種典

5、型應用，要求能夠檢測高速公路上行駛車輛的載重，而且對違章超重車輛進行自動稱重、并顯示出相應的信息警告司機，同時啟動抓拍系統(tǒng)，對違章車輛進行抓拍。由于車輛超載引發(fā)大量交通事件、路面、橋梁隧道等嚴峻受損。為了保護國家財產(chǎn)不受損失，保證人民的生命平安，愛惜公路暢通無阻，設計動態(tài)稱重設備來限制超載車輛相當重要。隨著電子技術(shù)與運算機技術(shù)的進展，面對各類檢測對象和大量的測試點，需要利用數(shù)據(jù)搜集系統(tǒng)將多路被測量值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，再通過單片機或微型運算機進行數(shù)據(jù)處置，實現(xiàn)實時測控。而現(xiàn)在采納單片機來實現(xiàn)高速公路超重檢測不僅具有搜集操縱方便、簡單、靈活等優(yōu)勢，而且能夠大幅度提高搜集點的技術(shù)指標，從而大大提高系統(tǒng)的

6、可利用性。這次檢測系統(tǒng)正是把ADC080*AT89S52單片機有機的結(jié)合起來，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)搜集系統(tǒng)，也符合了本設計的要求。本人在這次設計中要緊擔任了系統(tǒng)的硬件電路圖的設計、硬件的焊接和調(diào)試、軟件的設計、和各個芯片資料查找與整理等工作。1緒論課題背景我國的高速公路進展比西方發(fā)達國家晚近半個世紀的時刻，從80年代末開始起步,到2004年年末已經(jīng)超過3萬千米。依照交通部最新發(fā)布的國家高速公路網(wǎng)計劃從2005年起到2030年，國家將斥資兩萬億元，新建萬千米高速公路，使我國高速公路里程達到萬千米。隨著經(jīng)濟的進展，交通量的迅速增加，各類運輸車的數(shù)量和比重逐年遞增，專門是一些運輸單位或個人不顧車輛、公路承載能

7、力及行車平安，擅自對車輛進行改裝，致使公路、橋梁及其附屬設施受到嚴峻破壞，由此而引發(fā)大量交通事件、路面、橋梁、隧道等嚴峻受損。為了保護國家財產(chǎn)不受損失，保證人民的生命平安，愛惜公路暢通無阻，設計動態(tài)稱重設備來限制超載車輛相當重要。同時，動態(tài)稱重設備能普遍應用于自動化交通調(diào)查、收費系統(tǒng)、交通平安治理等場合，并能產(chǎn)生龐大的經(jīng)濟效益和社會效益。還可推行應用于企業(yè)、碼頭等載貨車輛稱重和治理。動態(tài)稱重系統(tǒng)應用面很廣，國內(nèi)外研究部門和企業(yè)都在研制、生產(chǎn)出相應的產(chǎn)品，其中德國和美國研究水平較高。德國PAT公司生產(chǎn)的動態(tài)稱重系統(tǒng)的精度已達±3%而國內(nèi)研制的固定式動態(tài)車輛稱重系統(tǒng)誤差為土5%，一樣都是

8、在高速公路入口收費車道前安裝一臺低速測重系統(tǒng)，向收費系統(tǒng)運算機傳輸軸重、整車重、車速、車軸數(shù)量、車型、軸距、速度、車道號和行駛方向、日期和時刻、數(shù)據(jù)記錄序號、車輛加速度、超限判別標識等信息，實現(xiàn)計重收費和超限檢測功能。為此，咱們采納MCS-51系列ADC89S52單片機設計一種動態(tài)稱重系統(tǒng)用于高速公路上的超重檢測。（本系統(tǒng)僅模擬其原理）MCS-51單片機是美國INTE公司于1980年推出的產(chǎn)品，AT89S52是MCS-51系列單片機中的代表產(chǎn)品，它的大尋址范圍和指令系統(tǒng)也超級適合數(shù)字信號處置，將AT89S52其引入動態(tài)稱重系統(tǒng)，使其系統(tǒng)的運算速度更快、檢測更精度，而且的高速并行運算方式能夠運行

9、加倍復雜的數(shù)據(jù)運算體系，為以后的系統(tǒng)完善留有充分余地。超重檢測器的概述長期以來，超重汽車超載運行是高速公路損害的要緊緣故之一，杜絕載重汽車超載是高速公路治理和平安運行的重要方法，高速公路自動超重檢測系統(tǒng)對行駛車輛自動測重，并發(fā)出警告信息提示司機，判定是不是超重運行，保護了高速公路的平安運行，保證了公路的利用壽命。研究的目的和意義設計出一種全自動高速公路動態(tài)超重檢測系統(tǒng)，自動檢測超重車輛，并顯示紅燈警告，同時啟動抓拍系統(tǒng)（抓拍系統(tǒng)不做）。目前的超重檢測系統(tǒng)多用于高速公路入口匝道出，通過手費治理人員實行半自動檢測，這種檢測系統(tǒng)不僅降低了工作人員的工作效率，而且阻礙了進入高速公路的交通量。因此，本次

10、設計實行全自動檢測系統(tǒng)，對超重車輛抓拍，其優(yōu)勢在于：該產(chǎn)品無需專業(yè)人員操作，只要放在適合位置，通電即可，持續(xù)利用、方便簡捷；此系統(tǒng)通過改良可同時檢測超限車輛（即單軸軸載）；同時本系統(tǒng)采納高運算、大尋址范圍的AT89S52K片，有利于爾后對該系統(tǒng)進一步完善。系統(tǒng)設計的要緊任務本次設計利用單片機電路制作高速公路自動動態(tài)超重檢測系統(tǒng)。設計進程中最關(guān)鍵的兩個部份：系統(tǒng)硬件的設計和操縱軟件的編寫。這也是在設計進程中需要解決的最關(guān)鍵的問題。硬件問題高速公路動態(tài)超重檢測系統(tǒng)的硬件要緊有3大部份，即壓力信號的搜集部份、主控部份和警告及抓拍部份。壓力信號搜集要緊由壓力傳感器組成，它是整個系統(tǒng)中最關(guān)鍵的元件。主控

11、部份由單片機及其相關(guān)軟件組成，由程序?qū)纹瑱C進行操縱。警告要緊由發(fā)光二級管組成，那個部份是對運行車輛的載重發(fā)出警告信息，同時啟動抓拍系統(tǒng)；對沒有超重的車輛，發(fā)出提示信息許諾通過。硬件的設計需要單片機、模電及其數(shù)電的相關(guān)知識。在解決這一問題的進程中，需要查閱大量資料，結(jié)合所學知識，向教師獲取幫忙。軟件問題它的軟件設計要緊包括主程序和中斷處置兩大部份：主程序要完成I/OO,按時器的初始化及對中斷輸入的設定，然后延時使傳感器進入穩(wěn)固工作狀態(tài)，等待按時器的中斷；中斷處置程序依照具體情形需要有相應的子程序。要對程序進行多次調(diào)試，分塊編程。對各個子程序塊所解決的問題要相當明確。最后在制作完成硬件電路板后要

12、調(diào)試出設計要求的功能。2系統(tǒng)方案的設計設計確實是依照題目的要求而對硬件和軟件進行計劃，并選擇最適合的硬件電路和軟件程序來達到目的。硬件設計是通過對設計要求的分析，對各類元器件的了解，而得出分立元件與集成塊的某些連接方式，以達到設計的功能要求。而且把這些元器件焊接在一塊電路板上。它包括對各類元器件的功能和接法的了解，和對各類元器件的選擇和設計方案的選擇。軟件設計是分析設計的硬件用程序?qū)崿F(xiàn)其功能，而且調(diào)試優(yōu)化產(chǎn)品功能。超重檢測系統(tǒng)的設計要求當高速公路行駛的車輛進入測重檢測區(qū)內(nèi)，車輪向壓力傳感器施壓時，壓力傳感器傳出微弱的電壓信號，通過差分運放和單片機的判定等運算，對違章超重車輛進行自動稱重、并用發(fā)

13、光二極管顯示紅色警告信息，同時啟動抓拍系統(tǒng)，對違章車輛進行抓拍；關(guān)于不超重車輛那么綠燈亮，許諾車輛通過。設計的大體思路在高速公路測重檢測區(qū)，設置4個相同的壓力傳感器，具散布如圖1所示。當車輛進入檢測區(qū)，車輪壓向承載板時，4個壓力傳感器輸出與車輪壓力對應的電壓信號，經(jīng)OP27差分比較器放大后，把模擬信號傳輸ADC0809專換成數(shù)字信號。然后把數(shù)字信號傳輸給單片機AT89S52進行處置。通過單片機判定運算，關(guān)于不超重車輛，傳送信號給發(fā)光二級管使綠燈亮，許諾車輛通過；關(guān)于超重車輛，那么傳送信號給發(fā)光二級管使紅燈亮，同時用LED顯示其車重，而且輸出一路信號啟動抓拍系統(tǒng)（抓拍系統(tǒng)不做）。本次設計只是模擬

14、其原理，考慮到條件有限，只用了一個傳感器檢測其壓力信號，如圖1中填充部份。壓力傳感器承載板圖1壓力傳感器設置示用意方案比較和論證操縱器方案一基于51系列單片機來實現(xiàn)。目前單片機技術(shù)比較成熟，功能壯大，比較大的尋址空間，被測信號經(jīng)放大整形后送入單片機，由單片機對測量信號進行處置并依照相應的數(shù)據(jù)關(guān)系通過LED數(shù)碼管顯示出被測物體的重量。單片機操縱適合于功能比較簡單的操縱系統(tǒng)，而且其具有本錢低，功耗低，體積小算術(shù)運算功能強，技術(shù)成熟，尋址范圍廣，易于產(chǎn)品開發(fā)等優(yōu)勢。方案二采納現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）為操縱核心采納現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）為操縱核心S利用EDA軟件編程，下載燒制實現(xiàn)。系統(tǒng)集成于

15、一片Xilinx公司的SpartanII系歹XC2s100出片上，體積有所減小、邏輯單元靈活、集成度高和適用范圍廣等特點，可實現(xiàn)大規(guī)模和超大規(guī)模的集成電路。本次設計沒有必要用那個測量頻率范圍大，編程靈活等特點的高集成芯片，何況本錢比較高，不適合產(chǎn)品的開發(fā)。因此，咱們決定采納方案一，即采納51單片機為操縱核心。前級放大器壓力傳感器輸出的電壓信號為毫伏級，因此對運算放大器要求很高。咱們考慮能夠采納以下幾種方案能夠采納：方案一利用一般低溫漂運算放大器組成多級放大器。一般低溫漂運算放大器組成多級放大器會引入大量噪聲。由于A/D轉(zhuǎn)換器需要很高的精度，因此幾毫伏的干擾信號就會直接阻礙最后的測量精度。因此，

16、其中方案不宜采納。方案二由高精度低漂移運算放大器組成差動放大器。差動放大器具有高輸入阻抗，增益高的特點，能夠利用一般運放（如OP07）故成一個差動放大器。優(yōu)勢：輸入級加入射隨放大器，增大了輸入阻抗，中間級為差動放大電路，滑動變阻器R6能夠調(diào)劑輸出零點，最后一級能夠用于微調(diào)放大倍數(shù)，使輸出知足滿量程要求。輸出級為反向放大器，因此輸出電阻不是專門大，比較符合應用要求。方案三采納專用儀表放大器INA126實現(xiàn)。此芯片內(nèi)部采納差動輸入，共模抑制比高，差模輸入阻抗大，增益高，精度也超級好，且外部接口簡單。但本錢很高，不易于開發(fā)。基于以上分析，咱們決定采納方案二實現(xiàn)前級放大功能，既能維持精度，又方便實現(xiàn)A

17、/D轉(zhuǎn)換器由上本設計利用的壓力傳感器和精度的分析可知：A/D轉(zhuǎn)換器誤差應在回謁以下8位A/D精度：10Kg/256=;12位A/D精度：10Kg/4096=方案一逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，如：ADC080舞。逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換，一樣具有采樣/維持功能。采樣頻率高，功耗比較低，是理想的高速、高精度、省電型A/D轉(zhuǎn)換器件。高精度逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器一樣都帶有內(nèi)部基準源和內(nèi)部時鐘，依照系統(tǒng)的要求，8位AD足以知足精度要求，太高的精度就反而浪費了系統(tǒng)資源。因此此方案是理想的選擇。方案二雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器：如：TLC7135/ICL713五、ICL7109等。雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器精度高，但速度較慢（

18、如：TLC7135），具有精準的差分輸入，輸入阻抗高（大于103MQ）,可自動調(diào)零，超量程信號，全數(shù)輸出于TTL電平兼容。雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器具有很強的抗干擾能力。對正負對稱的工頻干擾信號積分為零，因此對50HZ的工頻干擾抑制能力較強，對高于工頻干擾（例如噪聲電壓）已有良好的濾波作用。只要干擾電壓的平均值為零，對輸出就不產(chǎn)生阻礙。尤其對本系統(tǒng)，緩慢轉(zhuǎn)變的壓力信號，很容易受到工頻信號的阻礙。故而采納雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器可大大降低對濾波電路的要求。作為高速公路超重檢測系統(tǒng)，對A/D的轉(zhuǎn)換速度要求并非高，精度上8位的AD足以知足要求。8綜合的分析其優(yōu)勢和缺點，咱們最終選擇了方案一，即利用ADC080

19、9寸信號進行A/D轉(zhuǎn)換。3系統(tǒng)組成本系統(tǒng)由壓力傳感器，儀器放大器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器，繼電器，單片機，LE嗽碼管組成，變壓器，如圖2所示。圖2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)壓力傳感器傳感器的概念人們通常將能把非電量轉(zhuǎn)換為電量的器件稱為傳感器，傳感器實質(zhì)是一種功能塊，其作用是以后自外界的各類信號轉(zhuǎn)換成電信號：它是實現(xiàn)測試與自動操縱系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。若是沒有傳感器對原始參數(shù)進行精準靠得住的測量，那么，不管是信號轉(zhuǎn)換或信息處置，或最正確數(shù)據(jù)的顯示和操縱部將無法實現(xiàn)。同時傳感器技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的要緊內(nèi)容之一。傳感器的作用(1)信息的搜集科學研究中的計量測試，產(chǎn)品制造與銷售中所需的計量等都要由測量而取得準確的定量數(shù)據(jù)對某種特定要求，

20、需檢測目標物的存在狀態(tài)，把某狀態(tài)的信息轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)：對系統(tǒng)或裝置的運行狀態(tài)進行監(jiān)測，也由傳感器來實現(xiàn)，發(fā)覺異樣情形時，發(fā)出警告信號并啟動愛惜電路工作。如此能夠?qū)ο到y(tǒng)或裝置進行正常運行與平安治理。判定產(chǎn)品是不是合格，或人體某部位的異樣診斷等都需由傳感器的測量來完成。(2)信息數(shù)據(jù)的互換把以文字、符號、代碼、圖形等多種形式記錄在紙或膠片上的信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成運算機、機等易處置的信號數(shù)據(jù)?；蜃x出記錄在各類媒介體上的信息并進行轉(zhuǎn)換。例如，磁盤與光盤的信息讀出磁頭確實是一種傳感器。(3)操縱信息的搜集。檢測操縱系統(tǒng)處于某種狀態(tài)的信息，并由此操縱系統(tǒng)的狀態(tài)，或跟蹤系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的目標值。傳感器的組成傳感器一樣由靈敏元

21、件、傳感元件和測量電路三部份組成有時還加上輔助電源。通?？捎梅綁K圖來表示，如以下圖3所示：2d圖3傳感器構(gòu)造圖傳感器的分類傳感器的分類見表所示：傳感器設計要點依照以上對傳感器相關(guān)知識的介紹，咱們能夠明確傳感器是測量、操縱系統(tǒng)的入口，必需具有良好的性能。在設計中，應該注意以下要點：(1)輸入和輸出之間成比例，直線性好、靈敏度高、分辨力強、測量范圍寬。(2)滯后、漂移誤差小，(3)動態(tài)特性良好。(4)功耗小。(5)時刻老化特性優(yōu)良，抗侵蝕性強。(6)與被測體匹配良好，即不因接入傳感器而使被測對象受到阻礙，受被測量之外的量阻礙小。(7)體積小、重量輕、價錢低廉。(8)故障率低，易于校準和維修。(9)

22、由于傳感元件的輸出信號一樣比較小，為了便于能夠驅(qū)動操縱電路，在傳感器電路中還應該包括放大器。鑒于上述選擇要點，采納的LS-1型傳感器，外觀如圖4所示，他是一種應變片式專用壓力傳感器，其中包括電阻應變片、彈性體和檢測電路幾個要緊的部份電阻應變片電阻應變片是把一根電阻絲機械的散布在一塊有機材料制成的基底上，即成為一片應變片。他的一個重要參數(shù)是靈敏系數(shù)K。彈性體彈性體是一個有特殊形狀的結(jié)構(gòu)件。它的功能有兩個，第一是它經(jīng)受稱重傳感器所受的外力，對外力產(chǎn)生反作使勁，達到相對靜平穩(wěn)；第二，它要產(chǎn)生一個高品質(zhì)的應變場(區(qū))，使粘貼在此區(qū)的電阻應變片比較理想的完成應變秦電信號的轉(zhuǎn)換任務。檢測電路檢測電路的功能

23、是把電阻應變片的電阻轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變成電壓輸出。因為惠斯登電橋具有很多優(yōu)勢，如能夠抑制溫度轉(zhuǎn)變的阻礙，能夠抑制側(cè)向力干擾，能夠比較方便的解決稱重傳感器的補償問題等。分類方法傳感器的種類說明按輸入量分類位移傳感器、速度傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器等傳感器按被測物理量命名按工作原理分類應義式、電容式、電感式、壓電式、熱電式等傳感器以工作原理命名按物理現(xiàn)象分類結(jié)構(gòu)型傳感器傳感器依賴其結(jié)構(gòu)參數(shù)變化實現(xiàn)信息的變化物性型傳感器傳感器依賴其敏感元件的物理特性來實現(xiàn)信息的變化按能量關(guān)系分類能量轉(zhuǎn)換型傳感器傳感器直接將被測量的能量直接轉(zhuǎn)化成輸出量的能量能量控制型傳感器由外部供給傳感器能量，而由被測量來控制輸出能量按輸

24、出信號分類模擬式傳感器輸出量為模擬量數(shù)字式傳感器輸出量為數(shù)字量表傳感器的分類叵一圖4LS-1型傳感器儀器放大器采納OP27OP2這一種超低噪聲、高精度運算放大器，具有很低的輸入失調(diào)電壓和漂移。OP27勺優(yōu)良特性使它專門適合作前級放大器，放大微弱信號。利用OP07-樣不用考慮調(diào)零和頻率問題就能夠知足要求。要緊特點： 低輸入失調(diào)電壓：75uV（最大） 低失調(diào)電壓溫漂：C（最大） 低失調(diào)電壓時漂：月（最大） 低噪聲：P-P（最大） 寬輸入電壓范圍：±14V 寬電源電壓范圍：3V18V模數(shù)轉(zhuǎn)換器采納A/D0809A/D轉(zhuǎn)換器是測控系統(tǒng)中將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的重要器件。A/D轉(zhuǎn)換器的經(jīng)常使

25、用技術(shù)有：計數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換；逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換；雙積分式A/D轉(zhuǎn)換；并行A/D、用/并行A/D轉(zhuǎn)換及V/F變換等。在這些轉(zhuǎn)換中，要緊區(qū)別是速度、精度和價錢，一樣來講速度越快、精度越高那么價錢也就越高。逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換既照顧了轉(zhuǎn)換速度，又具有必然的精度，是目前應用最多的一種。在對體積要求不高的應用中，可采納由運放、模擬開關(guān)等組成的雙積分式A/D轉(zhuǎn)換電路，在速度、精度和價錢上具有必然的優(yōu)勢。V/F轉(zhuǎn)換器是輸出信號的頻率隨輸入電壓而轉(zhuǎn)變的器件，測出輸出的頻率即可求出所對應的模擬量，它經(jīng)常使用于要求A/D輸出端引線較少的場合。通過以上綜合比較，咱們選用集成A/D芯片ADC0809ADC0809有

26、8路模擬量輸入,可在程序操縱下對任意通道進行A/D轉(zhuǎn)換，輸出8位二進制數(shù)字量。其結(jié)構(gòu)框圖如下圖。芯片的要緊部份是一個8為逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。為了能實現(xiàn)8路模擬信號的分時采樣，片內(nèi)設置了8路模擬選通開關(guān)和相應的通道地址鎖存及譯碼電路。轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)送入三態(tài)輸出數(shù)據(jù)鎖存器。ADC0809卜部引腳如圖5所示，其引腳功能為：IN7-IN0:8路模擬量輸入端，在多路開關(guān)操縱下，任一時刻只能有一路模擬量實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換。A、B、C:多路開關(guān)地址選擇輸入端，當取值000111時，與A/D轉(zhuǎn)換對應的通道為IN0IN7。ALE地址鎖存輸入線，該信號的上升沿可將地址選擇信號A、B、C鎖入地址寄放器。START啟動轉(zhuǎn)

27、換輸入線，該信號的上升沿用以清楚A/D內(nèi)部寄放器，具下降沿用以啟動內(nèi)部操縱邏輯，開始A/D轉(zhuǎn)換工作。EOC轉(zhuǎn)換完畢輸出線，其上顯現(xiàn)高電平常表示A/D轉(zhuǎn)換終止。OE許諾輸出操縱端，高電平有效。低電平常，數(shù)據(jù)輸出端為高電阻態(tài)；高電平常，將A/D轉(zhuǎn)換后的8位數(shù)據(jù)送出。CLOCK轉(zhuǎn)換按時脈沖輸入端。它的頻率決定了A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度。利用頻率小于等于640kHZ；對應轉(zhuǎn)換速度大于等于100小。Ref(+),ref(-):是內(nèi)部D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓輸入線。VCC為+5V,GN的地。四一一圖5ADC080切腳結(jié)構(gòu)圖繼電器繼電器是一種電子操縱器件，如圖6所示，它具有操縱系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被操縱系統(tǒng)（

28、又稱輸出回路），通常應用于自動操縱電路中，它事實上是用較小的電流去操縱較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)劑、平安愛惜、轉(zhuǎn)換電路等作用。本設計選用的是HRS2H-S-DC5V電器，他是一種電磁式繼電器，由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩頭加上必然的電壓，線圈中就會流過必然的電流，從而產(chǎn)生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作使勁返回原先的位置，使動觸點與原先的靜觸點（常閉觸點）吸合。如此吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。關(guān)

29、于繼電器的“常開、常閉”觸點，能夠如此來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”c圖6繼電器單片機采納AT89S52MCS-5律片機是美國INTE公司于1983推出的產(chǎn)品，8051是MCS-5保列單片機中的初期典型代表產(chǎn)品，它內(nèi)部集成了功能壯大的中央處置器，包括了硬件乘除法器、21個專用操縱寄放器、4kB的程序存儲器、128字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器、4組8位的并行口、兩個16位的可編程按時/計數(shù)器、一個全雙工的用行口和布爾處置器。咱們采納的是AT89S52,外觀如圖6所示，是一種性能更強運算更快的升級產(chǎn)品,MCS-51系列單片機結(jié)構(gòu)和功能大體

30、相似，具有比較大的尋址空間，地址線寬達16條，即外部數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器的尋址范圍達216=64kB,這作為單片機操縱來講已是比較大的，這同時具有對I/O的訪問能力。因為MCS-51采納模塊化結(jié)構(gòu)，因此能夠方便地增刪一個模塊就可引腳和指令兼容的新產(chǎn)品。從而容易使產(chǎn)品形成系列化。圖6MCS-51系列單片機MCS-51單片機的組成MCS-51單片機包括CPU（進行運算、操縱卜RAM（數(shù)據(jù)存儲器/ROM（程序存儲器）、I/O口（串口、并口）、內(nèi)部總線和中斷系統(tǒng)等。組成框圖如圖7。圖7MCS-51單片機組成框圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖8。圖8MCS-51單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖(1)中央處置器(CPU)中央處置器有

31、運算器和操縱器組成。運算器組成：8位算術(shù)邏輯運算單元ALU(ArithmeticLogicUnit)8位累加器A(Accumulator)、8位寄放器B、程序狀態(tài)字寄放器PSW(ProgramStatusWord)、8位暫存寄放器TMP1和TMP2等。功能：完成算術(shù)運算和邏輯運算。操縱器組成：程序計數(shù)器PC(ProgramCounter)指令寄放器IR(InstructionRegister)指令譯碼器ID(InstructionDecoder)、堆棧指針SP、數(shù)據(jù)指針DPTR、按時操縱邏輯和振蕩器OSC等電路。功能：CPU依口PC中的地址將欲執(zhí)行指令的指令碼從存儲器中掏出，寄存在IR中，ID

32、對IR中的指令碼進行譯碼，按時操縱邏輯在OSC配合下對ID譯碼后的信號進行分時，以產(chǎn)生執(zhí)行本條指令所需的全數(shù)信號。(2)存儲器MCS-51的存儲器可分為程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，又有片內(nèi)和片外之分。程序存儲器一樣將只讀存儲器(ROM)用做程序存儲器?？蓪ぶ房臻g為64KB,用于寄存用戶程序、數(shù)據(jù)和表格等信息。數(shù)據(jù)存儲器一樣將隨機存儲器(RAM)用做數(shù)據(jù)存儲器?？蓪ぶ房臻g為64KB。MCS-51數(shù)據(jù)存儲器可分為片內(nèi)和片外兩部份。片外RAM:最大范圍：0000HFFFFH,64KB;用指令MOVX訪問。片內(nèi)RAM:最大范圍：00HFFH,256B;用指令MOV訪問。又分為兩部份：低128B(007FH

33、)為真正的RAM區(qū)，高128B(80FFH)為特殊功能寄放器(SFR)區(qū)。如右圖9所示。圖9片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器的配置圖內(nèi)部RAM的行尋址。位地址為00H7FHCPU能直接尋址這些位（稱MCS-51具有布爾處置功能），位地址20H2FH單元為位尋址區(qū)，既可作為一樣單元用字節(jié)尋址，也可對它們的位進分派如表所示。表位地址分派表（3）特殊功能寄放器（SFR）MCS-51有21個特殊功能寄放器（也稱為專用寄放器），包括算術(shù)運算寄放器、指針寄放器、I/O鎖存器、按時器/計數(shù)器、串行口、中斷、狀態(tài)、操縱寄放器等，它們被離散地散布在內(nèi)部RAM的80HFFH地址單元中（不包括PC）,共占據(jù)了128個存儲單元，組成了

34、SFR存儲塊。其字節(jié)地址可被8整除的SFR可位尋址。SFR反映了MCS-51單片機的運行狀態(tài)。程序計數(shù)器PC（ProgramCounter）程序計數(shù)器PC在物理上是獨立白1它不屬于SFR存儲器塊。PC是一個16位的計數(shù)器，專門用于寄存CPU將要執(zhí)行的指令地址（即下一條指令的地址），尋址范圍為64KB,PC有自動加1功能,不可尋址，用戶無法對它進行讀寫，可是能夠通過轉(zhuǎn)移、挪用、返回等指令改變其內(nèi)容，以操縱程序執(zhí)行的順序。累加器A（Accumulator）累加器A是8位寄放器，又記做ACC,是一個最經(jīng)常使用的專用寄放器。在算術(shù)/邏輯運算頂用于寄存操作數(shù)或結(jié)果。寄放器B寄放器B是8位寄放器，是專門為

35、乘除法指令設計的，也作通用寄放器用。工作寄放器內(nèi)部RAM的工作寄放器區(qū)00H1FH共32個字節(jié)被均勻地分成四個組（區(qū)），每一個組（區(qū)）有8個寄放器，別離用R0R7表示，稱為工作寄放器或通用寄放器，其中，R0、R1還常經(jīng)常使用于間接尋址的地址指針。在程序中通進程序狀態(tài)字寄放器（PSW）第3、4位設置工作寄放器區(qū)。程序狀態(tài)字PSW（ProgramStatusWord）程序狀態(tài)字PSW是8位寄放器，用于寄存程序運行的狀態(tài)信息，PSW中列位狀態(tài)一般是在指令執(zhí)行的進程中自動形成的，但也能夠由用戶依照需要采納傳送指令加以改變。其概念格式如表所示。|IMa.,4aa.i區(qū)表PSW列位概念表其中：Cy：進借位

36、標志；AC:輔助進借位標志；F0:用戶標志；RS一、RS0:工作寄放器組（區(qū)）選擇（如下表所示）；OV:溢出標志位，有溢出時置1;P:奇偶標志位。A中有奇數(shù)個1時置1。數(shù)據(jù)指針DPTR（DataPointer）數(shù)據(jù)指針DPTR是16位的專用寄放器，即可作為16位寄放器利用，也可彳為兩個獨立的8位寄放器DPH（高8位）、DPL（低8位）禾1J用。DPTR要緊用作16位間址寄放器，訪問程序存儲器和片外數(shù)據(jù)寄放器。堆棧指針SP（StackPointer）堆棧是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是內(nèi)部RAM的一段區(qū)域。堆棧存取數(shù)據(jù)的原那么是“后進先出”。堆棧指針SP是一個8位寄放器，用于指示堆棧的棧頂，它決定了堆棧在內(nèi)部

37、RAM中的物理位置。MCS-51單片機的堆棧地址向大的方向轉(zhuǎn)變（與微機堆棧地址向小的方向轉(zhuǎn)變相反）。系統(tǒng)復位后，SP初值為07H,實際應用中通常依照需要在主程序開始處對堆棧指針SP進行初始化，一樣設置SP為60H。設立堆棧的目的是用于數(shù)據(jù)的暫存，中斷、子程序調(diào)歷時斷點和現(xiàn)場的愛惜與恢復。I/O口專用寄放器(P0,P1,P2,P3)8051片內(nèi)有4個8位并行I/O接口P0,P1,P2和P3,在SFR中相應有4個I/O寄放器P0,P1,P2和P3。按時器/計數(shù)器（TL0,TH0,TL1和TH1）MCS-51單片機中有兩個16位的按時器/計數(shù)器T0和T1,它們由4個8位寄放器（TL0,TH0,TL1

38、和TH1）組成，2個16位按時器/計數(shù)器是完全獨立的。能夠單獨對這4個寄放器進行尋址，但不能把T0和T1當做16位寄放器來利用。串行數(shù)據(jù)緩沖器（SBUF）串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF用于寄存需要發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)，它由兩個獨立的寄放器組成（發(fā)送緩沖器和接收緩沖器），要發(fā)送和接收的操作其實都是對串行數(shù)據(jù)緩沖器SBUF進行的。（4） I/O接口I/O接口是MCS-51單片機對外部實現(xiàn)操縱和信息互換的必經(jīng)之路，用于信息傳送進程中的速度匹配和增加它的負載能力。8051內(nèi)部有4個8位并行接口P0,P1,P2,P3,有1個全雙工的可編程串行I/O接口。（5）按時器/計數(shù)器8051內(nèi)部有兩個16位可編程序的按時器/

39、計數(shù)器，均為二進制加1計數(shù)器，別離命名為T0和T1。T0和T1均有按時器和計數(shù)器兩種工作模式。在按時器模式下，T0和T1的計數(shù)脈沖能夠由單片機時鐘脈沖經(jīng)12分頻后提供。在計數(shù)器模式下，T0和T1的計數(shù)脈沖能夠從和引腳上輸入。對T0和T1的操縱由按時器方式選擇寄放器TMOD和按時器操縱寄放器TCON完成。（6）中斷系統(tǒng)中斷：指CPU暫停原程序執(zhí)行，轉(zhuǎn)而為外部設備效勞（執(zhí)行中斷效勞程序），并在效勞完后返回到原程序執(zhí)行的進程。中斷系統(tǒng)：指能夠處置上述中斷進程所需要的硬件電路。中斷源：指能產(chǎn)生中斷請求信號的源泉。8051可處置5個中斷源（2個外部，3個內(nèi)部）發(fā)出的中斷請求并可對其進行優(yōu)先權(quán)處置。外部中

40、斷的請求信號能夠從，（即和）引腳上輸入，有電平或應網(wǎng)師觸發(fā)力哺部中斷源有3個，2個按時器/計數(shù)器中斷源和1個串行口中斷源。8051的中斷系統(tǒng)要緊由中斷許諾操縱器IE和中斷優(yōu)先級操縱器IP等電路組成。MCS-51單片機外部引腳：MCS-51系列單片機中，各類單片機都是彼此兼容的，只是引腳功能略有不同。MCS-51系列單片機引腳分為端口線、電源線和操縱線三類。其引腳如圖7所示。圖7MCS-51單片機外部引腳電源線GND:接地引腳。VCC:正電源引腳。接+5V電源端口線P0P3口：4X8=32條。（1） P0口（）8位雙向三態(tài)I/O口，可作為外部擴展時的數(shù)據(jù)總線/低8位地址總線的分時復用口。又可作為

41、通用I/O口，每一個引腳可驅(qū)動8個TTL負載。對EPROM型芯片（如8751）進行編程和校驗時，P0口用于輸入/輸出數(shù)據(jù)。（2） P1口（）8位準雙向I/O口，內(nèi)部具有上拉電阻，可作為通用I/O口。每一個引腳可驅(qū)動4個TTL負載。（3） P2口（）8位準雙向I/O口，內(nèi)部具有上拉電阻，可作為外部擴展時的高8位地址總線。又可作為通用I/O口，每一個引腳可驅(qū)動4個TTL負載。對EPROM型芯片（如8751）進行編程和校驗時，用來接收高8位地址。（4） P3口（）8位準雙向I/O口，內(nèi)部具有上拉電阻。它是雙功能復用口，作為通用I/O口時，功能與P1口相同，經(jīng)常使用第二功能。每一個引腳可驅(qū)動4個TTL

42、負載。作為第二功能利歷時，列位的作用如下表所示。操縱線（1） RST/VPDRST/VPD引腳是復位信號/備用電源線引腳。當8051通電時，在RST引腳上顯現(xiàn)24個時鐘周期以上的高電平，系統(tǒng)即初始復位。（2） ALE/團1,地址鎖存許諾/編程引腳。當訪問外部程序存儲器時，ALE的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)，以便P0話柄現(xiàn)地址/數(shù)據(jù)復用。當不訪問外部程序存儲器時，ALE端將輸出一個1/6時鐘頻率的正脈沖信號。ALE國至珈弓|腳，其第二功能是對EPROM型芯片（如8751）進行編程和校驗時，此引腳傳送52ms寬的負脈沖選通信號，程序計數(shù)器PC的16位地址數(shù)據(jù)將出此刻P0和P2口上，外部程序存儲器那

43、么把指令碼放到P0口上，由CPU讀入并執(zhí)行。（3）囪P許諾訪問片外程序存儲器/編程電源引腳。關(guān)于片內(nèi)無程序存儲器的MCS-51單片機（如8031）,必需血垃片內(nèi)有程序存儲器的MCS-51單片機（如8051）,必需接高電平?；豂/VPP是復用引腳，其第二功能是片內(nèi)EPROM編程/校驗時的電源線，在編程時，VPP腳需加上21V的編程電壓。（4） XTAL1和XTAL2XTAL1腳為片內(nèi)振蕩電路的輸入端，XTAL2腳為片內(nèi)振蕩電路的輸出端。8051的時鐘有兩種方式,一種是片內(nèi)時鐘振蕩方式，但需在XTAL1和XTAL2腳外接石英晶體（頻率為12MHz）和振蕩電容，振蕩電容的值一樣取1030pF,典型值

44、為30pF;另外一種是外部時鐘方式，即將XTAL1接地，外部時鐘信號從XTAL2腳輸入，如以下圖所示。（5） |國7片外ROM選通線。在執(zhí)彳T訪問片外ROM的指令MOVC時，8051自動在國岷現(xiàn)一個負脈沖，用于對片外ROM的選通。其他情形下，該引腳均為高電平封鎖狀態(tài)。LED數(shù)碼管將發(fā)光二級管做成段狀并按數(shù)碼形式組合即組成LEC段狀數(shù)碼管。在單片機應用系統(tǒng)中最經(jīng)常使用的是七段LED。在生產(chǎn)數(shù)碼管時，為了減少引線數(shù)量，通常將發(fā)光二極管的所有陽極或陰極連在一路作為公共端引出，也就組成了共陽極型與公陰極型的兩種LED數(shù)碼管。通常的七段數(shù)碼管中有8個發(fā)光二極管，其中7個發(fā)光二極管組成“8”字型，1個發(fā)光

45、二極管用來顯示小數(shù)點。七段LEEB碼管的顯示可采納硬件譯碼如二七段譯碼邏輯芯片74LS47、74LS4將直接譯碼顯示，也能包采納軟件譯碼，用I/O線直接操縱顯示，即將欲顯示數(shù)碼管所組成對應段的發(fā)光二極管點亮即可。變壓器本設計選用的是將220V專變成12V勺小型變壓器。變壓器是電工、電子技術(shù)中經(jīng)常使用的電氣設備，它是由兩個耦合線圈在一個一起的心子上制成，其中，一個線圈作為輸入，接入電源后形成一個回路，稱為原邊回路（或低級回路）；另一個線圈作為輸出，接入負載后形成另一個回路，稱為邊回路（或次級回路）。為了使司機和工作人員能看到車輛車載信息，咱們采納發(fā)光二級管發(fā)出警告信息，進去測試區(qū)車輛的單軸軸載沒

46、有超重時，發(fā)光二級管綠燈亮，許諾車輛通過；關(guān)于超重車輛，發(fā)光二級管紅燈亮，同時用LEES示其車重（單軸軸載），輸出一路信號啟動抓拍系統(tǒng)（抓拍系統(tǒng)不做）。實際應用中可用多組發(fā)光二級管作為紅綠信號燈發(fā)出警告信息，而且用LEDK陣構(gòu)造的漢字提示司機是不是超重，設置了超亮大型數(shù)碼管顯示器。顯示器可由74HC164區(qū)動，靜態(tài)顯示。4硬件電路設計設計利用的大體知識介紹咱們在學校里學到的幾乎都屬于大體知識，它是指最基礎的東西，咱們只有把握了它才能作更深一步的學習。在實際的應用中，大體知識的把握程度相當重要，它阻礙到應用的好壞。本設計應用到的大體的硬件和軟件知識將在本節(jié)里作簡單的介紹。本設計用到的硬件知識要緊

47、有：模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、電子線路的設計與調(diào)試、單片機的輸入輸出、用口通信技術(shù)、ADC080馱數(shù)轉(zhuǎn)換器的利用方式。在模擬電子技術(shù)方面，要緊用來放大傳感器檢測信號和驅(qū)動發(fā)光二極管以顯示傳感器檢測到車輛軸載。數(shù)字電子技術(shù)用來把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，把從傳感器檢測到的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字值。利用單片機實現(xiàn)綜合操縱。芯片介紹及相關(guān)電路模塊設計集成塊顯現(xiàn)使硬件電路設計加倍簡單易懂，從而取得了普遍的應用。在這次畢業(yè)設計頂用到的要緊芯片有單片機89S5二、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC08Q/L、LED數(shù)碼顯示器等。下面詳細介紹它們具體的應用方式。測重傳感器電橋原理圖依照設計的要求，只能模擬其測重原理，咱們選用的傳感器是

48、湖南宇航科技限公司生產(chǎn)的LS-1型傳感器，其工作原理：外界的作使勁使傳感器的彈性梁發(fā)生形變，隨之使貼在彈性梁部位的應變片也發(fā)生阻止轉(zhuǎn)變，四個應變片是接成橋式測量電路，在鼓勵電壓的作用下，輸出信號也發(fā)生正比的轉(zhuǎn)變（電量）。傳感器的精度直接阻礙稱量的精度。表1為稱重傳感器的技術(shù)指標。其量程為20Kg,精度為土匚E，滿量程時誤差匚|。其原理如圖8所示靈敏度mv/v1士(13kg)2土(625kg)非線性%FS土重復性蠕變%FS/30min±零點輸出%FS±1零點溫度系數(shù)%FS/10C土輸入電阻Q420土15輸出電阻350±3絕緣電阻MQ>5000供橋電壓V10(D

49、C/AC)MAX:15(DC/AC)溫度補償范圍C10+50允許溫度范圍20+60允許過負荷%FS150連接電纜mm4X400連接方式輸入：紅（十）、黃（-）輸出：藍（+）白（）表1LS-1型傳感器的技術(shù)指標圖8稱重傳感器電橋原理圖LS-1稱重傳感器是利用電阻應變原理組成，當外力F直接作用在貼有R1,R2,R3,R4四片應變的彈性體上時，彈性體發(fā)生變形，電阻應變片的阻值發(fā)生轉(zhuǎn)變，致使電橋發(fā)失去平穩(wěn)，在R、R3輸入額定橋壓時，R二、R4上剛有與外力成正比的電壓信號輸出。輸出信號電壓可由下式給出:前端信號放大處置電路圖當汽車以10km/h的速度通過測重板時，1只輪胎通過測重板的時刻為，在這段時刻采

50、樣200個點，能夠取得采樣值v和時刻t的關(guān)系曲線如下圖。由圖能夠看出，此曲線近似梯形。又由于壓力傳感器輸出的信號為毫伏級信號，比A/D轉(zhuǎn)換器的輸入信號低2-3個數(shù)量級，故需要設計一個前置放大器。通過方案比較和論證，咱們選擇了儀用放大器op07,組成一個前級差分比較放大電路和后級反向比例運算放大電路。其電路原理圖如下圖。（參考）動態(tài)測重曲線圖前置放大硬件電路圖圖中，通過運放電路設置了固定的放大倍數(shù)。其放大增益為微弱信號|-$口|區(qū)*皮別離放大后傳送給A/D0809的IN0腳，A/D轉(zhuǎn)換器0809的輸入電壓轉(zhuǎn)變范圍是0+10V,傳感器的輸出電壓信號在020mv左右，因此放大器的放大倍數(shù)在1000左

51、右。由于要對壓力傳感器的輸出的微弱信號放大1000倍，因此本設計采納兩極放大，前級差分比較放大電路，后級反向比例運算放大電路。A/D0809轉(zhuǎn)換電路A/D0809是一個8位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時刻為1000。其工作原理：是由地址鎖存信號ALE的上升沿將引腳ADDAADDBF口ADDCh的信號鎖存到地址寄放器內(nèi)用以選擇模擬量輸入通道；START信號的下降沿啟動A/D轉(zhuǎn)換器開始工作；轉(zhuǎn)換終止時，ADC0809使EOC引腳由低電平變成高電平，程序能夠通過查詢EOC讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果，也能夠通過中斷方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。CLOCK為轉(zhuǎn)換時鐘輸入端，頻率為100KHz-,推薦值為640KHz。其工作時序如

52、下圖國A/D電路的信號流程傳感器的輸出信號通過前級op07進行差分放大，再通過反相較例運算放大，由反饋網(wǎng)絡操縱放大倍數(shù)，取得穩(wěn)固的彳t號，該信號進入A/D電路的模擬輸入口進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，A/D電路必需有穩(wěn)固的工作電壓，穩(wěn)固的基準電壓，穩(wěn)固的低漂移的輸入信號，標準的時鐘信號，在單片機的操縱下轉(zhuǎn)換出數(shù)字信號(BCD碼?！癐NT1,INT0”中斷信號使系統(tǒng)識別被測對象的量值轉(zhuǎn)變。其要緊性能是：(1) .分辨率：8位；(2) .轉(zhuǎn)換時刻：100ds;(3) .相對精度:±1LSB;(4) .采納單電源供電、電源電壓為+5V、功耗為15mW數(shù)據(jù)搜集系統(tǒng)電路圖如所示：系統(tǒng)電路圖ADC0809是帶

53、有8:1多路模擬開關(guān)的8位A/D轉(zhuǎn)換芯片，因此它可有8個模擬量的輸入端,由芯片的A,B,C三個引腳來選擇模擬通道中的一個。A,B,C三端別離與8051的相接。地址鎖存信號（ALE）和啟動轉(zhuǎn)換信號（START）,由和/WR或非取得。輸出許諾，由和/RD或非取得。時鐘信號，可有8051的ALE輸出取得，只是當采納6M晶振時，應該先進行二分頻，以知足ADC0809的時鐘信號必需小于640K的要求。由于A/D轉(zhuǎn)換器精度與外接的積分電阻、積分電容的精度無關(guān)，故能夠降低對元件質(zhì)量的要求。只是積分電容和積分電容的介質(zhì)損耗會阻礙到A/D轉(zhuǎn)換器的精度，因此應采納介質(zhì)損耗較小的聚丙乙烯電容。主操縱電路本設計以AT

54、ME公司的MCS-51系列的89S52芯片為操縱核心，該高速公路超重檢測系統(tǒng)以89S52為操縱器實現(xiàn)測重的各項功能。主控電路包括復位電路、晶振電路、下載接口和開關(guān)等組成，系統(tǒng)實現(xiàn)的功能要緊通過C語言實現(xiàn)。復位電路單片機在啟動運行時需要復位，使CPU和其他功能部件處于一個確信的初始狀態(tài)（如PC的值為0000H）,并從那個狀態(tài)開始工作，單片機應用程序必需以次作為設計前提。另外，在單片機工作進程中，若是顯現(xiàn)死機時，也必需對單片機進行復位，使其從頭開始工MCS-51的復位電路包括上電復位電路和按鍵（外部）復位電路，不管是何種復位電路，都是通過復位電路產(chǎn)生復位信號（高電平有效）由RST/VPD引腳送入到

55、內(nèi)部的復位電路，對MCS-51進行復位。復位信號要持續(xù)兩個機械周期（24個時鐘周期）以上，才能使MCS-51單片機靠得住復位。按鍵復位電路又包括按鍵脈沖復位和按鍵電平復位。按鍵脈沖復位電路由外部提供一個復位脈沖，復位脈沖的寬度應大于兩個機械周期。按鍵電平復位電路是按下復位按鍵，電容C被充電，RST/VPD端的電位慢慢升高為高電平，實現(xiàn)復位操作，按鍵釋放后，電容器經(jīng)內(nèi)手下拉電阻放電，RST/VPD端恢復低電平。本設計用的是按鍵電平復位。其電路如下圖。按鍵電平復位電路晶振電路運算機執(zhí)行指令的進程可分為取指令、分析指令和執(zhí)行指令三個步驟，每一個步驟又由許多微操作所組成，這些微操作必需在一個統(tǒng)一的時鐘脈沖的操縱下才能依照正確的順序執(zhí)行。時鐘脈沖由時鐘振蕩器產(chǎn)生，MCS-51的時鐘振蕩器是由單片機內(nèi)部反相放大器和外接晶振及微調(diào)電容組成的一個三點式振蕩器，將晶振和微調(diào)電容接到89S52的XTAL1和XTAL2端即可產(chǎn)生自激振蕩。通常振蕩器輸出的時鐘頻率fosc為676MHz調(diào)劑微調(diào)電容能夠微調(diào)振蕩頻率fosc。MCS-51也能夠利用外部時鐘。單片機的時序是指CPU在執(zhí)行指令時所需操縱信號的時刻循序。時序信號是以時鐘脈沖為基準產(chǎn)生的。CPU發(fā)出的時序信號有兩類：一類用于片內(nèi)各功能部件的操縱，由于這種信號在CPU內(nèi)部利用，