基于单片机的汽车动态称重系统设计
基于STM32F1单片机的电子秤设计
基于STM32F1单片机的电子秤的设计1.本文概述随着技术的进步和电子技术的普及，电子秤已成为日常生活和工业生产中不可或缺的工具。
与传统的机械秤相比，电子秤具有更高的测量精度、更强的功能性和更广泛的应用范围。
本文旨在设计一种基于STM32F1单片机的电子秤。
该设计不仅专注于电子秤的称重和单位转换等基本功能，而且通过使用STM32F1微控制器，赋予电子秤更智能的功能，如数据存储、传输和用户界面交互。
文章首先介绍了STM32F1单片机的特点和适用性，然后详细阐述了电子秤的设计原理、硬件选择和软件实现。
本文还包括对系统的测试结果和分析，以验证设计的有效性和可靠性。
通过本文的研究和设计，有望为电子秤领域提供一种创新实用的解决方案。
2.系统设计原则在这种电子秤的设计中，STM32F1微控制器作为核心控制器，其重要性体现在以下几个方面：处理能力：STM32F1系列微控制器基于ARM CortexM3内核，具有强大的处理能力和高效的能耗比。
其最大工作频率可达72MHz，足以处理电子秤所需的复杂计算和数据传输任务。
集成：该系列微控制器集成了丰富的外围接口，如ADC（模数转换器）、UART（通用异步收发器）、I2C（集成电路总线）等。
这些接口对电子秤的设计至关重要。
稳定性和可靠性：STM32F1微控制器具有优异的抗干扰能力和稳定性，适用于工业应用，确保了电子秤在复杂环境中的准确性和可靠性。
电子秤的核心部件是传感器，用于将物体的重量转换为电信号。
在该设计中，选择了压力传感器作为主要测量元件。
传感器的工作原理是基于弹性变形。
当物体受到压力时，传感器内部的电阻应变计变形，从而改变电阻值并通过惠斯通电桥将其转换为电压信号。
信号放大和滤波：传感器输出的模拟信号通常较弱，需要通过信号放大器进行放大。
为了提高信号质量，设计了滤波电路来去除噪声，保证信号的准确性。
模数转换：通过STM32F1微控制器内置的ADC将放大后的模拟信号转换为数字信号，使微控制器易于处理和计算。
基于某单片机称重仪的设计
湖南理工学院数字信号处理课程设计设计题目：称重仪的设计院部：机械学院专业：机械电子工程班级：机电二班学生姓名: 贾学号: 111摘要本设计是基于单片机的称重仪，它的硬件电路设计包括单片机最小系统、A/D转换器、称重传感器、语音电路、LED显示电路、±5V稳压电源电路等几部分设计内容。
其中压力传感器输出响应的模拟电压信号，经过模/数转换（A/D变换）后就得到数字量D。
但是，数字量D并不是重物的实际重量值W，W 需要由数字量D 在控制器内部经过一系列的运算——即数据处理才能得到。
整个设计系统由Atmel公司生产51系列89S51单片机进行控制；软件实现功能开机检测，主要是开机后自动逐个扫描LED数码管，以防止某段数码管损坏造成视觉误差；出于人性化考虑我们还可以增加语音电路，实现自动语音播报重量。
11目录一、课题设计要求二、总体设计方案三、硬件电路模块分析四、硬件电路设计五、软件设计六、总结1111一、题设计要求1、设计出硬件电路。
2、设计出软件程序2、采用A/D的转换器3、LED显示要显示的内容。
二、总体方案设计2.1 称重仪的基本工作原理电子秤的工作原理以电子元件:称重传感器，放大电路,AD转换电路，单片机电路，显示电路，通讯接口电路，稳压电源电路等电路组成。
当物体放在秤盘上时，压力施给传感器，该传感器发生形变，从而使阻抗发生变化，同时使用激励电压发生变化，输出一个变化的模拟信号。
该信号经放大电路放大输出到模数转换器。
转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。
CPU 根据程序将这种结果输出到显示器，直至显示这种结果。
2.2称重仪的系统总体框图按照本设计功能的要求，系统由5个部分组成：控制器部分、信号采集部分、报警部分、数据显示部分、和电路电源部分，系统设计总体方案框图如图2.1所示。
11总系统体框图信号采集部分是利用称重传感器检测压力信号，得到微弱的电信号（本设计为电压信号），而后经处理电路（如滤波电路，差动放大电路，）处理后，送A/D转换器，将模拟量转化为数字量输出。
基于-51单片机的称重系统设计
单片机作业学院计算机与控制工程学院专业自动化132学号2013022030 王伟基于51单片机的称重系统一动态称重所谓动态称重是指通过分析和测量车胎运动中的力，来计算该运动车辆的总重量、轴重、轮重和部分重量数据的过程。
动态称重系统按经过车辆行驶的速度划分，可分为低速动态称重系统与高速动态称重系统。
因为我国高速公路的限速最高是120，所以高速动态称重系统在理论上可对5到120之间时速通过称量装置的车辆进行动态称重。
而低速动态称重系统则一定要限制通过车辆的行驶速度，要想有较高的测量精度，理论要求车辆在5km/h以下时速匀速通过。
在我国，车辆动态称重一般都使用低速动态称重来完成，在很多收费站和车辆检测站都有应用，国家也出台了相关的测量标准。
与传统意义上的静态称重相比，动态称重可以在车辆缓慢运动情况下直接进行称重，这样动态称重的高效率、测量时间短、能流畅交通等主要特点就凸显出来了。
动态称重的问世，不但使车辆的管理上有了很大的促进作用，而且还对我国的公路管理和维护起到了至关重要的作用。
二系统总体结构及其功能设计总体结构是以51单片机为处理器的系统，如图3.1所示。
图3.1本设计要求能判断出车辆是否超载，如果车辆超载，本系统能够提供该车辆的超载信息并发出警报。
本设计采用STC89C52单片机作为系统的处理核心，利用桥式称重传感器采集到车辆重量并转换成电压信号，然后通过放大电路将电压信号进行放大处理后，传送到A/D转换器中转换为数字信号，再经过单片机处理、传输到接口电路，最后送到上位机，该数据可以与上位机里用键盘事先输入设定的总重量作比较并判断出该车辆是否超载，如果超载，则可通过显示器、蜂鸣器作显示超载信息并报警，当然，键盘的作用除了输入设定值还可以解除和开启警报。
三动态称重系统的组成动态称重系统主要由车辆重量（含超载、偏载检测）检测子系统、货车长、宽、高三维尺寸超限检测子系统、自动触发摄像拍照子系统、车辆类型自动判别子系统、系统配置及系统维护子系统、行驶车辆速度测量子系统、数据统计、报表处理子系统和单据输出打印子系统这几部分组成。
基于单片机的实用电子秤设计
基于单片机的实用电子秤设计一、硬件设计1、传感器选择电子秤的核心部件之一是称重传感器。
常见的称重传感器有电阻应变式、电容式等。
在本设计中，我们选用电阻应变式传感器，其原理是当物体的重量作用在传感器上时，传感器内部的电阻应变片会发生形变，从而导致电阻值的变化。
通过测量电阻值的变化，就可以计算出物体的重量。
2、信号放大与调理传感器输出的信号通常比较微弱，需要经过放大和调理才能被单片机处理。
我们使用高精度的仪表放大器对传感器输出的信号进行放大，并通过滤波电路去除噪声干扰，以提高测量的准确性。
3、单片机选型单片机是整个电子秤系统的控制核心。
考虑到性能、成本和开发难度等因素，我们选用 STM32 系列单片机。
STM32 系列单片机具有丰富的外设资源、较高的运算速度和良好的稳定性，能够满足电子秤的设计需求。
4、显示模块为了直观地显示测量结果，我们选用液晶显示屏（LCD）作为显示模块。
LCD 显示屏具有功耗低、显示清晰、视角广等优点。
通过单片机的控制，可以在 LCD 显示屏上实时显示物体的重量、单位等信息。
5、按键模块为了实现电子秤的功能设置，如单位切换、去皮、清零等，我们设计了按键模块。
按键模块通过与单片机的连接，将用户的操作指令传递给单片机进行处理。
6、电源模块电源模块为整个电子秤系统提供稳定的电源。
我们使用线性稳压器将输入的电源电压转换为适合各个模块工作的电压，以确保系统的正常运行。
二、软件算法1、重量计算算法根据传感器的特性和放大调理电路的参数，我们可以建立重量与传感器输出信号之间的数学模型。
通过对传感器输出信号的采集和处理，利用数学模型计算出物体的实际重量。
2、滤波算法为了消除测量过程中的噪声干扰，提高测量的稳定性和准确性，我们采用数字滤波算法对采集到的信号进行处理。
常见的数字滤波算法有中值滤波、均值滤波等。
在本设计中，我们选用中值滤波算法，其原理是对连续采集的若干个数据进行排序，取中间值作为滤波后的结果。
车辆称重系统的设计
目录摘要 (I)ABSTRACT........................................................... I I1绪论 (1)1.1车辆称重系统设计的意义 (1)1.2国内外车辆称重技术现状 (1)1.3车辆称重系统的发展趋势 (2)1.4本课题研究的主要内容 (2)2 车辆称重系统的分析与设计 (3)2.1车辆称重系统的构成与原理 (3)1.2 车辆称重系统的设计要求 (3)2.3车辆称重过程中的测量精度影响因素分析 (4)2.4车辆称重系统的设计原则 (4)2.5本章小结 (4)3 车辆称重系统的硬件结构及电路设计 (5)3.1车辆称重系统的称重平台设计 (5)3.2称重传感器的原理分析 (5)3.3传感器信号调理电路设计 (9)3.4A／D转换电路设计 (12)3.5电源电路的设计 (13)3.6单片机系统电路的设计 (14)3.7显示电路的设计 (16)3.8报警电路的设计 (17)3.9本章小结 (19)4 车辆称重系统的软件设计 (18)4.1主程序设计 (18)4.2AD转换程序设计 (18)4.3LCD显示程序设计 (19)4.4本章小结 (19)5 车辆称重系统的调试与数据处理 (20)5.1车辆称重系统的调试 (20)5.2车辆称重数据处理 (21)6 结论 (23)6.1全文总结 (23)参考文献 (25)附录 (26)文献综述 (31)文献翻译............................................ 错误!未定义书签。
摘要随着交通检查、超限治理和计重收费工作的不断深入，车辆称重系统得到了越来越广泛的应用。
车辆称重系统实际上就是一个信号转换和显示的系统。
当车辆行驶到称重平台上时，传感器把感受到的压力转换并输出电压模拟信号，经模/数转换（A/D变换）后就得到数字量的信号。
但是，数字量的信号并不是重物的实际重量值，它需要由数字量在单片机内部经过一系列的数据处理才能得到。
基于单片机的电子秤系统设计
基于单片机的电子秤系统设计摘要：在生活中我们经常需要用秤来测量物体的重量，由于秤在我们日常生活中的应用十分广泛，我们对其的设计要求就需要操作方便、易于识别。
本系统的设计主要从硬件电路设计、软件编程调试、实物焊接调试三部分进行详细阐述。
硬件电路主要是基于单片机AT89S52为核心的控制单元实现数据的处理，采用压力传感器对数据进行采集。
关键词：AT89S52单片机电子秤单片机一、电子称的工作原理当被称物体放置在秤体的秤台上时，其重量便通过秤体传递到称重传感器，传感器随之产生力——电效应，将物体的重量转换成与被称物体重量成一定函数关系（一般成正比关系）的电信号（电压或电流等）。
此信号由放大电路进行放大、经滤波后再由A/D器进行转换，数字信号再送到微处器的CPU处理，CPU不断扫描键盘和各种功能开关，根据键盘输入内容和各种功能开关的状态进行必要的判断、分析，由仪表的软件来控制各种运算。
运算结果送到内存贮器，需要显示时，CPU发出指令，从内存贮器中读出送到显示器显示，或送打印机打印。
一般的信号的放大、滤波、A/D转换以及信号各种运算处理都在仪表中完成。
二、系统方案论证与选型按照本设计功能的要求，系统主要由控制器部分、测量部分、数据显示部分和语音播报部分这四个部分组成。
测量部分是利用称重传感器检测压力信号，得到微弱的电信号（本设计为电压信号），而后经放大电路处理后，送A/D转换器，将模拟量转化为数字量输出。
控制器部分接受来自A/D转换器输出的数字信号，经过复杂的运算，将数字信号转换为物体的实际重量信号，并通过控制器实现数据的显示以及语音播报的功能。
三、系统单片机选型单片机的选择在整个系统设计中至关重要，要满足大内存、高速率、通用性、价格便宜等要求，本课题选择AT89S52作为主控芯片。
AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
嵌入式平台下车辆动态称重系统的设计
嵌入式平台下车辆动态称重系统的设计交通道路上行驶的车辆经常存在超限、超载等不良的现象。
针对这一问题，设计了一种轻巧，高效的车辆动态称重系统，详细阐述了系统的硬件、软件的设计方案。
该系统可以对车辆进行超限检查，具有一定的市场价值。
标签：车辆动态称重系统；设计方案；交通运输引言随着经济的发展，交通运输发生着翻天覆地的变化[1]。
一些司机为了谋取更多的私人利益，超载，超限现象时有发生，这一问题严重制约我国交通道路事业的和谐发展，如何解决这一弊端受到越来越广泛的关注。
传统的车辆超限检测由超限检测站完成。
可疑车辆驶入超限检测站，停靠在大衡传感器上进行称重，数据传回检测站进行分析[2]。
静态检测方式精度较高，但是超限检测站的投资建设成本较大，并且，在车流量较大时，会造成道路拥挤，因此，轻巧，高效的动态称重系统更大得到人们的青睐。
1 动态称重的工作原理动态称重系统克服了静态称重的弊端[3]。
当车辆驶入车道上的检测范围时，地感传感器感应到车辆已经到来[4]，通知称重传感器对车辆完成称重，并将重量数据等信息传送给基于嵌入式平台下的重量分析系统，由分析系统完成数据的分析处理，并把数据通过无线网络传给显示终端，提示该车辆是否超限、超载，并完成最终数据的保存、打印。
2 总体设计本课题要设计一款嵌入式平台下的车辆动态称重系统，采用模块化结构设计，具有良好的交互界面。
并且，硬件应有一些扩展的接口，方便系统的升级与扩展。
系统分为上位机设计和下位机设计。
下位机完成重量数据的采集与转换，上位机完成数据的分析处理，并将最终结果由人机交互界面显示。
2.1 下位机设计下位机由称重转换器，数模转换电路，核心控制器，无线收发模块组成。
核心处理器采用TI公司生产的MSP430F149型号单片机，该单片机具有较低的功耗，支持五种节电方式和串口通信；提供三种晶振方式，高频，低频，内部激励，满足用户不同需求；具有两个16位的定时器，14路的12位模数转换器，采用16位的总线方式，寻址可达64K，稳定性好，可靠度高，非常适合工业级应用。
基于单片机的超载车称重报警系统
基于单片机的超重车称重报警系统摘要我国经济在不断的发展中，人民的生活水平稳步提高，给我们带来越来越多的发展空间，同时也出现了多样的出行工具。
在人们享受多种出行方式便利的同时安全问题伴随而来。
从交通统计数据来看，各地方2014年交通事故中30%人数罹难，受伤人数约为107%。
而当车辆超重时，路面的负担将不可避免的增加，根据统计显示，全国每年由于卡车超重造成的损失超过 300 亿元。
引起这些事故的原因有很多，比如:路面环境、司机技术及状态、行人以及道路状态这些都是交通事故诱发的主客观因素。
卡车发生的交通事故根据统计，80%的概率为超重原因。
本设计对卡车安全性研究，通过技术手段，进行监管以减少交通事故发生的概率。
本文针对卡车重量进行研究重量的测量系统，阐述检测卡车超重的技术，对大型卡车运输过程中进行全过程的检测，在卡车超重时进行报警。
通过单片机STC89C52作为重量检测的核心处理器。
在 WPL110称重传感器中把重量感应信号转换为电压信号。
通过转换电路进行卡车实际重量的比例运算。
同时通过与上位机进行通讯，把实际重量与设定重量范围进行对比，进行超重判断，如果超重进行系统报警，同时显示超出的重量。
关键词：超载监控；单片机微处理器STC89C52 ；传感器 WPL110Weighing alarm system of overweight vehicle based on single chipmicrocomputerAbstractWith the continuous development of China's economy, people's living standard has been steadily improved, which brings us more and more space for development. At the same time, various travel tools have emerged. While people enjoy the convenience of various ways of travel, safety issues come along with them.According to traffic statistics, in 2014, 30 percent of local peopl e were killed in traffic accidents and about 107 percent were injured. When the vehicles are overweight, the burden of the road will inevitably increase, according to statistics show that every year due to the truck overweight caused by the loss of more th an 30 billion yuan. There are many reasons for these accidents, such as the road environment, driver's skill and condition, pedestrian and road condition, which are all subjective and objective factors induced by traffic accidents. According to statistics, 80% of truck accidents are caused by overweight.This design studies the truck safety, through the technical means, carries onthe supervision in order to reduce the traffic accident probability. This paper studies the weight measurement system for truck weight, describes the detection technology of truck overweight, carries out the detection of the whole process in the transportation of large trucks, and gives an alarm when the truck is overweight. STC89C52 is used as the core processor of weight detection. The WPL110 weight sensor converts the weight sensing signal into a voltage signal. The ratio of the actual weight of the truck is calculated by a conversion circuit. At the same time, through communication with the upper computer, the actual weigh t is compared with the set weight range, and the overweight is judged. If the overweight is given a system alarm, the excess weight is displayed at the same time.Key words: overload monitoring; microprocessor STC89C52; Sensor WPL110目录第 1 章引言 (5)1.1 选题的目的和意义 (5)1.2 国外研究现状 (6)1.3 国内研究现状 (6)1.4 主要研究内容 (6)第 2 章系统总体结构方案设计 (8)2.1 系统总体结构及其功能 (8)2.2 方案设计 (9)2.2.1 方案一 (9)2.2.2 方案二 (9)2.3 方案的确定 (9)2.4 小结 (10)第 3 章系统的硬件设计 (11)3.1 动态称重系统 (11)3.1.1 动态称重系统组成 (11)3.1.2 动态称重系统原理 (11)3.1.3 动态称重系统平台 (12)3.2 系统的硬件结构图 (13)3.3 单片机 (14)3.4 采集模块 (14)3.4.1 惠斯登电桥 (14)3.4.2 称重传感器 WPL110 (14)3.4.3 OP07 芯片 (16)3.4.4 TLC0838 芯片 (16)3.5 通讯模块 (16)3.5.1 RS485 的简介 (16)3.5.2 MAX485 芯片 (17)3.6 显示模块 (17)3.7 看门狗模块 (19)3.8 报警模块 (19)3.9 小结 (19)第 4 章软件设计 (21)4.1 系统主程序的设计 (21)4.1.1 设计思想 (21)4.1.2 资源分配 (21)4.1.3 主程序流程图 (21)4.2 参数恢复子程序的设计 (23)4.3 采集子程序的设计 (25)4.3.1 设计思想 (25)4.3.2 资源分配 (25)4.3.3 采集子程序流程图 (26)4.4 通讯子程序的设计 (26)4.4.1 设计思想 (26)4.4.2 资源分配 (27)4.4.3 通讯子程序流程图 (28)4.5 显示子程序的设计 (28)4.5.1 设计思想 (28)4.5.2 资源分配 (29)4.5.3 显示子程序流程 (29)4.6 看门狗的中断子程序设计 (29)4.6.1 设计思想 (29)4.6.2 资源分配 (30)4.6.3 看门狗中断子程序流程图 (30)4.7 小结 (32)第 5 章数据处理分析 (34)5.1 称重系统的采样数据方法 (34)5.2 数字滤波算法 (35)5.3 FIR 滤波算法 (35)5.3.2 滤波器参数的选择 (36)5.4 滤波算法的实现 (36)5.4.1 称重算法实现 (36)5.5 本章小结 (37)第 6 章系统仿真 (38)第 7 章结论 (41)7.1 结论 (41)7.2 展望 (41)参考文献 (43)第 1 章引言进一步的经济持续发展，交通运输在经济发展中扮演了重要的角色。
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计算机控制技术课程设计成绩评定表设计课题基于单片机的汽车动态称重系统设计学院名称：电气工程学院专业班级：自动化0604 学生姓名：王晓娅学号： 20064280429 指导教师：王黎设计地点：中原路校区2-417设计时间：2010-01-04～2010-01-10计算机控制技术课程设计课程设计名称：基于单片机的汽车动态称重系统设计专业班级：自动化0604学生姓名：王晓娅学号：20064280429 指导教师：王黎课程设计地点：中原路校区2-417课程设计时间：2010.01.04—2010.01.10计算机控制技术课程设计任务书摘要道路运输车辆超载现象极为普遍，公路动态称重是目前高速公路管理一项必不可少的技术。
其能有效减缓公路路面的损耗、节约公路养护成本、减少因超载而引起的交通事故，与税务系统相结合，还能防止国家税收的大量流失。
目前，公路车辆动态称重的目的大体可分为-①贸易结算；②法令规定的强制计量；③交通数据的采集。
上述不同的目的的称重对于称重系统的量要求也不相同。
贸易称重用于车辆进行整车称重，要求误差小；法定强制称重包括检测整车重以及轮荷、轴荷、轴组荷，用于这一目的的称重，每次称量的误差也较小，而且需要在不同的位置设置大量的检测仪，便于执法人员发现超载；交通数据的采集包括各种车辆的重量、轴载、速度、轴距、车辆类型等交通数据，对高速公路的规划、设计、建造、运行、维护、管理以及投资都必不可少，用于此目的时，大量低精度的采样数据相对于少量高精度的采样数据，在分析中能提供更好的预测资料。
世界上经济发达的国家都很重视车辆动态称重技术的研究，动态称重系统简称WIM(weigh—in．motion)，随着计算机处理数据能力的增强与数字信号处理方法的日益增加，许多信号处理理论用于改进汽车动态称重信号处理来提高处理的精度。
本设计的汽车动态称重硬件系统采用电阻应变式称重传感器搭建称重平台，设计了信号放大电路、AD转换电路、信号采集电路、显示电路、单片机控制电路和通信电路，给出了信号流程图并介绍了汽车动态称重软件系统。
关键词：汽车动态称重；传感器；参数估计目录1 引言 (1)2 总体方案设计 (1)2.1 硬件方案论证 (1)2.2 系统总体设计 (5)2.3 系统控制算法的设计 (5)3 系统单元电路的设计 (7)3.1 检测电路设计 (8)3.2 A/D转换电路设计 (11)3.3微控制器的工作电路设计 (12)3.4 显示电路的设计 (13)3.5 通信模块设计 (13)3.6 系统抗干扰设计 (13)4 系统的软件设计 (14)4.1 系统主程序流程图 (14)4.2 A/D转换子程序 (15)4.3 数据采集子程序 (16)4.4 通信模块子程序 (17)4.5 显示子程序 (19)4.6 控制子程序 (19)总结 (21)参考文献 (22)附录： (23)1 引言随着经济的发展和科技的进步，现代交通运输业飞速发展。
近几年来我国对公路基础设施特别是高速公路建设的力度逐年加大，交通运输业的发展无疑对国民经济建设起到了积极的推动作用，但是号称公路隐形杀手的营运车辆超载现象屡禁不止，其危害是多方面的，如加速损坏公路路面增加公路养护成本、使国家税费大量流失、造成交通事故频繁发生、严重的环境污染、加速车辆的损坏等等，因此，加强公路运输的管理、保障行车安全等问题也显得日趋重要，设计高精度的动态汽车衡，必将为公路运营部门治理超限超载和实施计重收费提供有效的技术手段。
同时提高动态称重的精度，提高称重时车辆通过速度、降低称重系统的成本仍是一个未能解决的问题。
如何设计出速度快、抗干扰能力强、准确度高的新型全自动汽车动态称重系统，对公路交通部门有效地实施超限计重管理，保证行车安全、延长公路的使用寿命、降低公路养护的成本、减少环境污染等方面有着显著的社会效益和经济效益。
对动态称重系统研究的要求是：①精度高：②便于移动；③测定时的有效性高；④耐久性，可靠性好；⑤测定时的易隐藏：⑥便于维修保养：⑦标定容易；⑧数据存贮可靠、容量大；⑨信息传递性好；⑩测定安全，总成本(设置费用、维修费用、测试费用)低。
与静态称重秤体结构不同的是，动态称重秤体不能自由浮动，而应该固定不动，以减缓车辆过衡时产生的水平方向的摇晃和振动。
如果可能的话，在垂直方向上也应该加以约束，以减小秤体的垂直方向上可能产生的较大的振动。
动态称重秤体结构的动态响应特性的设计也应该给予足够的重视。
合理地设计秤体结构的固有频率等动态参数，以得到较快的动态响应速度。
2 总体方案设计2.1 硬件方案论证对于动态称重系统来说，硬件系统是它的最基本的框架，是系统的所有功能的丛础。
硬件的选择和所选硬件的性能对系统的功能实现以及系统的精度都有直接的影响，系统的设计成功与否很大程度上取决于硬件系统的设汁。
本系统硬件方案论证包括单片机、公路动态称重系统的传感器、数据采集电路、数据接口及显示电路的选择。
2.1.1 微处理器的选择方案一：8031芯片内部无ROM，需要外扩程序存储器,由此造成电路焊接的困难，况且使用8031还需要另外购买其他的芯片，如A/D转换及定时/计数器（PWM）等芯片，从而造成成本较高，性价比低。
方案二：89C51芯片内部有ROM，且片内ROM全部采用Flash ROM，它能于3V的超低压工作，与MCS-51系列单片机完全兼容，但是其不具备ISP在线编程技术，需把程序编写好以后再放到编程器中烧写，才可以进行硬件电路的调试，倘若程序编写出现问题，调试电路就比较麻烦，而且其芯片内存也只有4KB。
方案三：由于所需程序空间比较大，要求微处理器包含比较大的内部程序存储器空间。
PHLIPS公司生产的P89C58X2单片机内部含有32K字节的FLASH程序存储器和256字节的RAM，可以满足设计需要。
所以我们选择P89C58X2作为系统微处理器。
2.1.2 称重传感器的选择测量重量的传感器有很多种，按工作原理分有弹性力平衡式压力传感器、感应式传感器、应变式传感器、压电式传感器、霍尔式压力传感器、电容式、光纤式、数字式传感器等。
方案一：电位器式传感器广泛应用于各种场合，它主要是一种把机械的线位移或角位移输入量转换为与他成一定函数关系的电阻或电压输出量的传感器元件。
电位器式传感器要求出入能量大，电刷雨点组之间容易磨损，故不选用。
方案二：电阻应变片式传感器通常是由某些金属半导体材料制成。
它具有精度高、测量范围广，使用寿命长、性能稳定可靠，结构简单、尺寸小，重量轻，频率特性好，可在高低温、高速、高压、强烈震动、强磁场、核辐射和化学反应等腐蚀的恶劣条件下工作，很适合与露天动态称重，故本设计选用电阻应变片式称重传感器。
电阻应变式称重传感器的特点如下：①精度高，测量范围广；②使用寿命长，性能稳定可靠；③可在高低温、高速、高压、强烈振动、强磁场、潮湿等恶劣环境正常工作；④结构简单，体积小，重量轻；⑤价格便宜，品种多样，便于选择和大量使用；⑥频率响应较好，即可用于静态测量又可用于动态测量。
总之，既要从各方面提高要求，又要考虑经济效益，确保达到高性价比。
从上述几点综合考虑，我们选用常用的电阻应变片称重传感器。
2.1.3 显示器的选择方案一：LCD数码管液晶显示,由单片机驱动.它主要用来显示大量数据、文字、图形，能够显示的位数多，显示得清晰多样、美观，但同时液晶显示器的编写程序复杂，价格昂贵，从而降低了整个系统的性价比，故不采用此种方案。
方案二：LED数码管显示器可分为两种显示方式：静态显示和动态显示。
LED数码管静态显示，多片七段译码器驱动显示，这不仅增加了成本，还需要占用单片机多个I/O口，也给电路的焊接带来一定的困难，因此不选用这种方案作为显示模块，所以排除此方案。
方案三：LED数码管显示器动态显示方式下，将所有位的段选线并联在起，由位选线控制哪位接收字段码。
采用动态扫描显示，也就是在显示过中，轮流向各位送出字形码和相应的字位选择，同一时刻只有一位显示，其他各位熄灭。
利用显示器的余晖和人眼的视觉暂留现象，只要每一位显示足够短，则人看到的就是无为数码管同时显示。
在动态显示方式下电路设计简单，故采用此方式。
2.1.4 数据采集电路的选择方案一：并行通信是指一条信息的各位数据被同时传送的通信方式。
并行通信的特点是：各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高，且只使用于近距离(十几距数米)的通信，故不采用。
方案二：串行通信是指一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通信方式。
串行通信的特点是：数据位传送，按位顺序进行，最少只一需根传输线即可完成，成本低但传送速度慢。
串行通信的距离可以从几米到几千米。
由于串行通信方式具有使用线路少、成本低、特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用，因此本设计采用串行通信。
2.1.5 数据接口的选择在串行通信时，要求通信双方都采用一个标准接口，是不同的设备可以方便地连接起来进行通信。
当前流行的接口有：RS-232-C和RS-485。
方案一：RS-232-C总线标准设有25条信号线，包括一个主通道和一个辅助通道。
在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线。
RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50，75，100，150，300，600，1200，2400，4800，9600，19200波特。
RS-232-C标准规定，驱动器允许有2500pF的电容负载，通信距离将受此电容限制。
例如，采用1 50pF／m的通信电缆时，最大通信距离为l 5m。
传输距离短的另一原因是RS 一232属单端信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此一般用于20m以内的通信。
方案二：RS-485总线，通信距离为几十米到上千米时，因此长距离要求时被广泛采用。
RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。
RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此发送电路须由使能信号加以控制。
RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。
应用RS一485可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
故本系统采用RS-485接口。
2.2 系统总体设计2.2.1 系统的工作流程(1)初始状态：检测区通过地感线圈检测有无车辆。
(2)车辆驶入秤台，仪表接收到来自秤台的重量数据超过一定限定值时，系统自动进入动态称重方式。
(3)车辆通过秤台，仪表检测车重。
控制箱内的数据采集模块将称重称台传来的信号进行放大，并转换为数字信号送到计算机进行称重信号处理。
(4)计算机收到仪表传送的信息后，自动计算出轴超载量、总重超载量及相关内容，并进行记录与储存。