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基于C8051F单片机的路面摩擦系数测量系统的研制
资料介绍
本文针对现有路面摩擦系数测量设备只能定点测试,速度慢,效率低,测试结果受人为因素影响大等问题,研制了一种基于嵌入式C8051F410技术的新型路面摩擦系数测量设备,实现了在线连续测定路面的摩擦阻力和转轮转动脉冲,计算出摩擦系数及其均值和方差、运行速度、行驶距离等数值,并实时显示在触摸屏上。
论文叙述了路面摩擦系数的理论依据、系统方案设计、系统硬件设计和软件设计四部分。论文简要分析了国内外常用的路面摩擦系数检测方法及影响因素。依据摩擦系数测量原理,确定手推式路面摩擦系数测量设备的结构,提出通过采集测试轮与路面摩擦时产生的摩擦力,计算被测路面摩擦系数的技术方法,并确定了系统设计方案。
硬件电路设计利用C8051F410内部集成的A/D、UART、SPI、定时计数器等嵌入式功能模块,设计了电源模块电路、信号采样调理电路、数据存储电路、串行通信电路等芯片外围电路,将液晶触摸屏、多种类型数据采集通过串行接口连在了一起。其中信号调理电路设计采用差动输入,减小共模干扰的混入,提高采样精度。
软件设计包括现场嵌入式系统和触摸屏实时显示两部分。嵌入式系统主要完成对各个传感器信号的采集与存储。其中采集程序利用统计算法,进行数字滤波,提高采样精度。系统采用触摸屏作为上位机,完成数据接收并计算摩擦系数、速度等参数,实现实时显示,界面友好。
本系统经过实际应用测试,实现了所有的预定功能,获得的数据与其他方法接近,而且操作简单、效率高,便于进行数据处理,该应用系统具有较好的推广应用前景。
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