基于C8051F單片機的路面摩擦系數(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)測量設備只能定點測試,速度慢,效率低,測試結果受人為因素影響大等問題,研制了一種基于嵌入式C8051F410技術的新型路面摩擦系數(shù)測量設備,實現(xiàn)了在線連續(xù)測定路面的摩擦阻力和轉輪轉動脈沖,計算出摩擦系數(shù)及其均值和方差、運行速度、行駛距離等數(shù)值,并實時顯示在觸摸屏上。
　　論文敘述了路面摩擦系數(shù)的理論依據(jù)、系統(tǒng)方案設計、系統(tǒng)硬件設計和軟件設計四部分。論文簡要分析了國內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)測量設備的結構,提出通過采集測試輪與路面摩擦時產生的摩擦力,計算被測路面摩擦系數(shù)的技術方法,并確定了系統(tǒng)設計方案。
　　硬件電路設計利用C8051F410內部集成的A/D、UART、SPI、定時計數(shù)器等嵌入式功能模塊,設計了電源模塊電路、信號采樣調理電路、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。其中信號調理電路設計采用差動輸入,減小共

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