基于嵌入式网络的车辆自动称重控制系统研究
发布时间：2021-01-04 04:59
当前车辆自动称重系统大都采用计算机连接多个设备,读取称重仪表采集的称重数据,通过称重管理软件进行自动称重过程控制。称重现场一般包括车辆定位系统、称重仪表、电气控制系统、无线射频识别系统等,组成部分较多,一般需要设立磅房。因此在现场安装及产品成本控制上有较大的优化空间。为了降低车辆自动称重系统的硬件成本,简化现场安装及计算机管理软件设计的难度,提高汽车衡称重精度,实现对不同称重现场的远程控制和管理,本文设计了基于嵌入式以太网通信的车辆自动称重系统。该系统能够实现车辆自动称量,可通过以太网实现设备联网,对设备进行远程控制。本系统主控制芯片采用了意法半导体推出的STM32F407ZGT6作为控制核心,通过外接PHY芯片实现以太网通信功能。通过RS485与数字式称重传感器通信,获取传感器内码值,经过计算获取精确的重量值。本系统采用了组态串口工业屏,能够实现良好的界面和交互。将道闸、红绿指示控制,车辆位置检测等集成,实现了车辆的自动称量。软件功能设计采用了多任务操作系统μC/OS-Ⅱ,提高了系统运行的实时性,对不同的软件功能采用任务方式运行,易于后期维护及功能拓展。以太网通信程序采用了LWIP协...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究目的与意义
1.2 汽车衡的研究现状
1.3 本文研究方法及内容
2 车辆自动称重控制系统总体方案研究
2.1 车辆自动称重原理
2.1.1 车辆自动称重系统组成结构
2.1.2 车辆自动称重控制原理
2.2 车辆自动称重控制系统总体方案
2.2.1 系统总体结构
2.2.2 系统硬件方案
2.2.3 系统软件方案
3 车辆自动称重控制系统硬件
3.1 系统硬件总体结构
3.2. 主控芯片选型及外围电路
3.3 系统电源电路
3.3.1 5V稳压电路
3.3.2 3.3V稳压电路
3.4 以太网模块电路
3.5 语音电路
3.6 扩展存储电路
3.6.1 扩展FLASH电路
3.6.2 扩展EEPROM电路
3.7 输入输出电路
3.7.1 输入电路
3.7.2 输出电路
3.8 RS232和RS485通讯电路
3.8.1 RS232通讯电路
3.8.2 RS485通讯电路
3.9 串口触摸屏
3.10 其他电路
3.10.1 按键电路
3.10.2 时钟电路
3.10.3 报警电路
3.10.4 JTAG电路
3.10.5 拨码开关电路
4 车辆自动称重控制系统软件
4.1 μC/OS-Ⅱ实时操作系统
4.2 μC/OS-Ⅱ移植
4.3 LWIP协议栈
4.4 LWIP在系统中移植
4.5 系统软件
4.5.1 任务分配
4.5.2 底层驱动编写
4.5.3 主控制任务
4.5.4 通信任务
4.5.5 称重任务
4.5.6 触摸屏任务
4.5.7 其他任务
5 车辆自动称重控制系统误差补偿
5.1 汽车衡偏载误差产生原因
5.2 角差修正原理
6 系统调试
6.1 硬件调试
6.2 软件调试
6.2.1 以太网通讯调试
6.2.2 DS1302调试
6.2.3 EEPROM调试
6.3 修正系数标定
6.4 修正模型试验验证
6.5 联合调试
结论
参考文献
附录A 电路原理图总结构
附录B 电路串口通信部分
附录C 主控芯片及外围电路部分
附录D 输入输出电路部分
附录E PCB电路板
附录F 控制板-计算机通讯协议
附录G 控制板-计算机通讯协议（续）
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析数字汽车衡对模拟汽车衡的优越性[J]. 李钢. 仪器仪表用户. 2015(05)
[2]基于RFID的无人值守汽车衡自动称重管理系统[J]. 童谦. 浙江冶金. 2015(03)
[3]柯力数字衡器仪表自动角差调整原理与应用[J]. 蓝晓荣,郭进涛,陈美书,赵宁. 衡器. 2014(11)
[4]浅谈电子衡器的维修与保养[J]. 唐丽华. 计量与测试技术. 2014(07)
[5]汽车衡偏载误差补偿算法[J]. 刘希,张元良,姜鹏森,张浩,王金龙. 电子技术. 2014(06)
[6]无人值守汽车衡自动称重系统的设计与实现[J]. 孟庆见,王俊行. 福建电脑. 2013(06)
[7]电子汽车衡的维护与保养[J]. 陈妍. 港口科技. 2013(06)
[8]以太网转RS232转换器设计[J]. 张成俊,张李超,史玉升. 仪表技术与传感器. 2013(06)
[9]汽车衡产生偏载误差的原因及解决方法[J]. 沈立人. 衡器. 2013(05)
[10]浅谈如何提高电子汽车衡的工作效率[J]. 赵子刚. 科技创新与应用. 2013(09)
博士论文
[1]汽车衡多传感器相关性与智能容错方法研究[D]. 林海军.湖南大学 2009
硕士论文
[1]基于STM32的医用控温毯控制系统的设计[D]. 张贵杰.大连理工大学 2015
[2]基于μC/OS-Ⅱ和LwIP的嵌入式设备监控平台研究[D]. 陆旭.重庆大学 2013
[3]基于STM32的嵌入式web服务器的设计[D]. 陈明.武汉理工大学 2013
[4]体育场升降机无线控制系统[D]. 张野.大连理工大学 2012
本文编号：2956197
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究目的与意义
1.2 汽车衡的研究现状
1.3 本文研究方法及内容
2 车辆自动称重控制系统总体方案研究
2.1 车辆自动称重原理
2.1.1 车辆自动称重系统组成结构
2.1.2 车辆自动称重控制原理
2.2 车辆自动称重控制系统总体方案
2.2.1 系统总体结构
2.2.2 系统硬件方案
2.2.3 系统软件方案
3 车辆自动称重控制系统硬件
3.1 系统硬件总体结构
3.2. 主控芯片选型及外围电路
3.3 系统电源电路
3.3.1 5V稳压电路
3.3.2 3.3V稳压电路
3.4 以太网模块电路
3.5 语音电路
3.6 扩展存储电路
3.6.1 扩展FLASH电路
3.6.2 扩展EEPROM电路
3.7 输入输出电路
3.7.1 输入电路
3.7.2 输出电路
3.8 RS232和RS485通讯电路
3.8.1 RS232通讯电路
3.8.2 RS485通讯电路
3.9 串口触摸屏
3.10 其他电路
3.10.1 按键电路
3.10.2 时钟电路
3.10.3 报警电路
3.10.4 JTAG电路
3.10.5 拨码开关电路
4 车辆自动称重控制系统软件
4.1 μC/OS-Ⅱ实时操作系统
4.2 μC/OS-Ⅱ移植
4.3 LWIP协议栈
4.4 LWIP在系统中移植
4.5 系统软件
4.5.1 任务分配
4.5.2 底层驱动编写
4.5.3 主控制任务
4.5.4 通信任务
4.5.5 称重任务
4.5.6 触摸屏任务
4.5.7 其他任务
5 车辆自动称重控制系统误差补偿
5.1 汽车衡偏载误差产生原因
5.2 角差修正原理
6 系统调试
6.1 硬件调试
6.2 软件调试
6.2.1 以太网通讯调试
6.2.2 DS1302调试
6.2.3 EEPROM调试
6.3 修正系数标定
6.4 修正模型试验验证
6.5 联合调试
结论
参考文献
附录A 电路原理图总结构
附录B 电路串口通信部分
附录C 主控芯片及外围电路部分
附录D 输入输出电路部分
附录E PCB电路板
附录F 控制板-计算机通讯协议
附录G 控制板-计算机通讯协议（续）
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析数字汽车衡对模拟汽车衡的优越性[J]. 李钢. 仪器仪表用户. 2015(05)
[2]基于RFID的无人值守汽车衡自动称重管理系统[J]. 童谦. 浙江冶金. 2015(03)
[3]柯力数字衡器仪表自动角差调整原理与应用[J]. 蓝晓荣,郭进涛,陈美书,赵宁. 衡器. 2014(11)
[4]浅谈电子衡器的维修与保养[J]. 唐丽华. 计量与测试技术. 2014(07)
[5]汽车衡偏载误差补偿算法[J]. 刘希,张元良,姜鹏森,张浩,王金龙. 电子技术. 2014(06)
[6]无人值守汽车衡自动称重系统的设计与实现[J]. 孟庆见,王俊行. 福建电脑. 2013(06)
[7]电子汽车衡的维护与保养[J]. 陈妍. 港口科技. 2013(06)
[8]以太网转RS232转换器设计[J]. 张成俊,张李超,史玉升. 仪表技术与传感器. 2013(06)
[9]汽车衡产生偏载误差的原因及解决方法[J]. 沈立人. 衡器. 2013(05)
[10]浅谈如何提高电子汽车衡的工作效率[J]. 赵子刚. 科技创新与应用. 2013(09)
博士论文
[1]汽车衡多传感器相关性与智能容错方法研究[D]. 林海军.湖南大学 2009
硕士论文
[1]基于STM32的医用控温毯控制系统的设计[D]. 张贵杰.大连理工大学 2015
[2]基于μC/OS-Ⅱ和LwIP的嵌入式设备监控平台研究[D]. 陆旭.重庆大学 2013
[3]基于STM32的嵌入式web服务器的设计[D]. 陈明.武汉理工大学 2013
[4]体育场升降机无线控制系统[D]. 张野.大连理工大学 2012
本文编号：2956197
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