专利名称：一种基于单片机的车辆超载检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车技术领域，尤其涉及一种基于单片机的车辆超载检测装置。
背景技术：
车辆超载指运输车辆所载的货物质量超过了额定装载质量的情况。车辆超载主要有两大危害:1.车辆超载会增加车辆对路面的损害，按照国际上通用的计算方法，汽车轴载质量对公路路面的破坏关系服从“十六次方法则”，即汽车轴载质量每增加一倍，公路受损将增加16倍，全国公路每年因车辆超载造成的损失超过300亿元。2.容易引发道路交通事故。汽车超载之后，车辆处于超负荷状态行驶，会导致车辆的制动和操作性等安全性能迅速下降，表现为轮胎变形爆胎、刹车失灵、转向器抖动、钢板弹簧折断、半轴断裂等等。据统计载重货车道路交通事故中有80%以上是由于超载运输所造成的。目前，为有效治理机动车严重违章超载、超限运输现象，预防道路交通事故，维护良好的道路交通秩序，许多交通管理部门专门成立了“治超”机构，“治超”人员日夜上路查堵，往往造成交通堵塞，查一漏百，而人工判断又缺乏准确性，查堵中的不正之风时有发生。
发明内容本实用新型的目的在于，提供一种基于单片机的车辆超载检测装置，该装置能够对过往机动车辆进行称重并判断是否超载，若超载则显示超载重量并进行报警。为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现:一种基于单片机的车辆超载检测装置，包括单片机，还包括分别与单片机相连接的采集模块、通讯模块、看门狗模块、显示模块、报警灯和蜂鸣器，其中，所述的采集模块包括依次连接的传感器、放大器和A/D转换器；所述的通讯模块包括RS-485芯片；所述的看门狗模块包括监控芯片；所述的显示模块包括接口芯片和分别与接口芯片相连接的LED显示器以及键盘。本实用新型还具有以下技术特点:所述的单片机采用AT89C51单片机。所述的传感器采用WPLllO桥式称重传感器。所述的放大器采用0P07放大器。所述的A/D转换器采用TLC0838转换器。所述的RS-485芯片采用MAX485芯片。所述的监控芯片采用MAX813L芯片。所述的报警灯采用LED灯。所述的接口芯片采用8255A芯片。本实用新型的基于单片机的车速报警系统，利用单片机作为主控芯片，从驾驶员的角度出发，允许驾驶员通过键盘设置车辆最大载重量(额定载重量)，利用桥式称重传感器将机动车载重量转换成电压信号；然后通过放大电路将电压调理后送到A/D转换芯片转换成数字信号并计算出载重量，与设定的载重量作比较并判断是否超载，若超载显示超载的重量同时蜂鸣器开始报警。本实用新型可以提高汽车超载检测的准确性，节省检测时间，提高汽车载重量检测效率，缩短汽车载重量检测时间。具有结果准确、电路简单、便于安装、成本低等特点。
图1为本实用新型的结构连接图。图2为本实用新型的工作流程图。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
具体实施方式
遵从上述技术方案，如图1所示，本实用新型的一种基于单片机的车辆超载检测装置，包括单片机，还包括分别与单片机相连接的采集模块、通讯模块、看门狗模块、显示模块、报警灯和蜂鸣器，其中，所述的采集模块包括依次连接的传感器、放大器和A/D转换器；所述的通讯模块包括RS-485芯片；所述的看门狗模块包括监控芯片；所述的显示模块包括接口芯片和分别与接口芯片相连接的LED显示器以及键盘。本实用新型采用AT89C51单片机作为控制核心。51系列的I/O脚的设置和使用非常简单，当该脚作输入脚使用时，只须将该脚设置为高电平。用51系列AT89C51单片机，可使电路极大地简化，而且程序的编写及固化也相当方便、灵活。 看门狗模块包括MAX813L监控芯片，MAX813L在加电、掉电以及供电电压下降情况下有复位输出。利用MAX813L芯片，实现了单片机系统的看门狗电路、电源故障监视电路和手动、自动复位电路，可有效地解决程序运行中出现的“死机”现象和电源故障带来的不利影响，以便及时地保存数据。通讯模块包括RS-485芯片，本实用新型采用MAX485芯片，该芯片是Maxim公司的一种RS-485芯片，低功耗并且具有较高的抗干扰能力。显示模块包括接口芯片、LED显示器和键盘，其中接口芯片为8255A接口芯片，键盘包括至少10个小方头开关，驾驶员可以通过键盘输入额度载质量,并通过8255A将数值存入处理器。采集模块包括桥式称重传感器WPLl 10、放大器0p07、A / D转换器TLC0838。桥式称重传感器WPLl 10，具有大力值、抗偏载，组合压头具有自动复位与调心功能。高精度、低功效、全密封适用于各类恶劣环境。0p07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的单运算放大器集成电路。多应用场合不需要额外的调零措施。0P07同时具有输入偏置电流低和开环增益高的特点，这种低失调、高开环增益的特性使得0P07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。TLC0838可将放大电压信号转化为数字信号输送给处理器。报警灯为LED灯，与蜂鸣器组成报警模块，当车辆超载时，装置向报警模块发送指令，LED灯闪烁，同时蜂鸣器长鸣。参考图2，本实用新型的工作流程如下所示:当装置上电复位后，先检查有没有掉电标志，若有，则调用恢复参数子程序对保护后的数据进行恢复，然后系统初始化，包括端口、8255A接口芯片、看门狗模块等；如果没有掉电标志就直接进行初始化。程序初始化之后，检查设定值；检查完后，采集数据。桥式称重传感器WPLllO检测车辆的重力并将其转换成电压信号，并将检测到的数据以电压脉冲的形式输出。由于输出的电压比较微弱，0p07芯片将脉冲信号放大,然后TLC0838可将放大电压信号转化为数字信号输送给中央处理器。信号通过解码被安排进主控芯片的内存，然后再运行单片机预先设定好的重力转换代码再将其换算成车辆实际载重量M，通过LED显示器显示出来。实际载重量M与之前驾驶员通过键盘按键锁定的额定载重量Mm进行比较，载重量小于设定的额定载重量时，车辆装载正常；当载重量高于设定的额定载重量时，判断汽车超载，单片机向报警模块发送执行指令。此时报警灯闪烁，蜂鸣器长鸣，起到报警的作用；与此同时，单片机通过通讯模块定时向上位PC机传送大批量的采样数据，进行备份。
权利要求1.一种基于单片机的车辆超载检测装置，包括单片机，其特征在于，还包括分别与单片机相连接的采集模块、通讯模块、看门狗模块、显示模块、报警灯和蜂鸣器，其中，所述的采集模块包括依次连接的传感器、放大器和A/D转换器；所述的通讯模块包括RS-485芯片；所述的看门狗模块包括监控芯片；所述的显示模块包括接口芯片和分别与接口芯片相连接的LED显示器以及键盘。
2.如权利要求1所述的基于单片机的车辆超载检测装置，其特征在于，所述的单片机采用AT89C51单片机。
3.如权利要求1所述的基于单片机的车辆超载检测装置，其特征在于，所述的传感器采用WPLllO桥式称重传感器。
4.如权利要求1所述的基于单片机的车辆超载检测装置，其特征在于，所述的放大器采用0P07放大器。
5.如权利要求1所述的基于单片机的车辆超载检测装置，其特征在于，所述的A/D转换器采用TLC0838转换器。
6.如权利要求1所述的基于单片机的车辆超载检测装置，其特征在于，所述的RS-485芯片采用MAX485芯片。
7.如权利要求1所述的基于单片机的车辆超载检测装置，其特征在于，所述的监控芯片采用MAX813L芯片。
8.如权利要求1所述的基于单片机的车辆超载检测装置，其特征在于，所述的报警灯采用LED灯。
9.如权利要求1所述的基于单片机的车辆超载检测装置，其特征在于，所述的接口芯片采用8255A芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种基于单片机的车辆超载检测装置，包括单片机，还包括与单片机相连接的采集模块、通讯模块、看门狗模块、显示模块、报警灯和蜂鸣器，其中，所述的采集模块包括依次连接的传感器、放大器和A/D转换器；所述的通讯模块包括RS-485芯片；所述的看门狗模块包括监控芯片；所述的显示模块包括接口芯片和分别与接口芯片相连接的LED显示器以及键盘。本实用新型可以提高汽车超载检测的准确性，节省检测时间，提高汽车载重量检测效率，缩短汽车载重量检测时间。具有结果准确、电路简单、便于安装、成本低等特点。
文档编号G01G23/18GK203037330SQ20122065398
公开日2013年7月3日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者郭建亭, 潘如扬, 王海, 高硕 申请人:长安大学