动态称重是指通过测量和分析轮胎动态力测算一辆运动中的车辆的总重和部分重量的过程。动态称重系统是一组安装的传感器和含有软件的电子仪器，用以测量动态轮胎力和车辆通过时间并提供计算轮重、轴重、总重（如车速、轴距等）的数据。本文主要介绍以DSP为核心的动态称重系统,充分利用数字信号处理芯片的功能,称重迅速而且准确,有很强的实用性。
随着经济的发展,交通量的迅速增加,各种运输车的数量和比重逐年递增,特别是一些运输单位或个人不顾车辆、公路承载能力及行车安全,擅自对车辆进行改装,致使公路、桥梁及其附属设施受到严重破坏,由此而引发大量交通事件。为了维护国家财产不受损失,保证人民的生命安全,保护公路畅通无阻,设计动态称重设备来限制超载车辆至关重要。同时,动态称重设备能广泛应用于自动化交通调查、收费系统、交通安全管理等场合,并能产生巨大的经济效益和社会效益。还可推广应用于企业、码头等载货车辆称重和管理。动态称重系统应用面很广,国内外研究部门和企业都在研制、生产出相应的产品,其中德国和美国研究水平较高。德国PAT公司生产的动态称重系统的精度己达士3%。而国内研制的固定式动态车辆称重系统误差为士5%,在许多场合不能满足要求,这就需要研制一套精度更高的动态称重系统。为此,我们采用DSP设计的动态称重系统来满足高精度的要求。
DSP为70年代末诞生的新一代微处理器,它采用多总线的哈佛结构,它的大寻址范围和指令系统也非常适合数字信号处理,将其引入动态称重系统,会对系统的运算速度和精度有明显改进,而且,DSP的高速并行运算方式可以运行更加复杂的数据运算体系,为以后的系统完善留有充分余地。
2硬件设计
系统硬件结构框包括压力传感器、信号放大与偏置电路、DSP芯片以及输入、输出构成的前向通道,LCD显示器、打印机、键盘、计算机构成人机对话系统。下面主要介绍DSP构成的数字电路、信号放大与偏置电路和LCD偏置电路。
2.1DsP为核心的数字电路数字电路主要是DSP芯片以及RS一232C电平转换芯片MAX238和LCD接口电路和键盘接口电路组成的。
当行使的汽车通过称重板时,压力传感器将压力信号转换成微弱的模拟电信号,通过放大器送到A/D对模拟信号进行处理,送入DSP将处理后的数字量作为采样值进行运算,把运算处理后的结果作为动态称重的重量送到LCD进行显示,同时将数据送入打印机打印;也可以将数据通过模拟开关和RS一232C电平转换器送入计算机存储起来或进一步进行处理。
3软件设计
3.1软件设计的问题就是采用编程与语言进行算法实现,并使程序效率满足实时性要求,目前最流行的编程方法是采用混合语言编程即将C语言和汇编语言的优势有机地结合起来。
3.2用DSP实现算法的优势
数字信号处理任务通常需要完成大量的实时计算,如在DSP中常用的FIR滤波和FFT算法。数字信号处理中的数据操作高度重复的特点,特点是“乘加和”操作Y=A*B+C在滤波、卷积和FFT等常见DSP算法中用得最多。与通用微处理器相比,DSP在寻址和计算能力方面作了扩充和增强,在相同的时钟频率和芯片集成度下,DSP完成FFT算法的速度比通用微处理器要快2一3个数量级,例如:对于1024点的FFT算法,时钟相同,集成度相仿的IBMPC/AT一386和TMS320C3o,运算时间分别为0.35和1.5,速度相差200倍。
 

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