本文關(guān)鍵詞：裝載機動態(tài)稱重系統(tǒng)的研究與設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展,尤其是在鐵路、房地產(chǎn)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上的持續(xù)投入,市場對裝載機的需求量越來越大。裝載機在作業(yè)過程中需要對鏟裝的物料進行稱重以方便進一步的操作和管理,所以對裝載機稱重系統(tǒng)的研究具有重要的現(xiàn)實意義。由于裝載機工作環(huán)境較為惡劣,傳統(tǒng)的離線稱量方法很不方便,因此采用動態(tài)稱重方法是目前裝載機稱重行業(yè)的發(fā)展方向。 基于上述背景,結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)有裝載機稱重設(shè)備的技術(shù)特點和用戶需求,本課題對裝載機動態(tài)稱重系統(tǒng)進行了研究與設(shè)計。在實際工程應(yīng)用中,稱重的可操作性和精確程度對工作效率有很大影響,因此精度和可操作性是系統(tǒng)的重要性能指標。本文建立了裝載機稱重的數(shù)學模型,得出了裝載機載重的數(shù)學表達式,確定了影響稱重結(jié)果的相關(guān)自變量。然后根據(jù)載重的表達式,基于ARM Cortex-M4微控制器MK10DN512ZVLL10,設(shè)計了一款具備多接口復用、LCD顯示、觸控操作、本地控制、無線通信功能的高精度裝載機動態(tài)稱重系統(tǒng)。 裝載機動態(tài)稱重系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計方法,各個模塊之間相互協(xié)作,結(jié)構(gòu)合理,性能優(yōu)良,便于維護。系統(tǒng)的信號采集模塊和通信模塊對裝載機上傳感器等外部設(shè)備輸入的信號進行采集和處理,并將處理后的信號發(fā)送給微控制器；微控制器根據(jù)程序設(shè)定的算法,結(jié)合采集到的信號值,計算出裝載機的載重值,并可將所得數(shù)據(jù)通過無線通信模塊發(fā)送給遠程控制中心；系統(tǒng)的人機交互模塊可以實現(xiàn)將實時載重值、累計載重值、時間等數(shù)據(jù)信息顯示在LCD上,同時支持觸屏操作,方便操作者使用。 本文結(jié)合裝載機的特點和用戶的實際需求,詳細分析研究了裝載機動態(tài)稱重系統(tǒng)的設(shè)計過程和實現(xiàn)方法,最終完成產(chǎn)品設(shè)計并對主要功能模塊進行了測試和分析,能夠較好地滿足設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：裝載機 動態(tài)稱重 ARM Cortex-M4 信號采集 LCD
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH243;TH715.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-11
• 1.1 課題背景及研究意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀8-9
• 1.3 論文主要工作9
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排9-11
• 2 裝載機動態(tài)稱重系統(tǒng)總體設(shè)計11-19
• 2.1 系統(tǒng)功能需求11-12
• 2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計12-16
• 2.2.1 裝載機稱重的數(shù)學模型12-15
• 2.2.2 總體設(shè)計方案15-16
• 2.3 系統(tǒng)設(shè)計指標16-17
• 2.4 本章小結(jié)17-19
• 3 裝載機動態(tài)稱重系統(tǒng)硬件設(shè)計19-53
• 3.1 硬件設(shè)計總體結(jié)構(gòu)19-20
• 3.2 微控制器模塊設(shè)計20-24
• 3.2.1 微控制器選型20-22
• 3.2.2 時鐘電路設(shè)計22
• 3.2.3 復位電路設(shè)計22-23
• 3.2.4 程序裝載與調(diào)試電路設(shè)計23-24
• 3.3 電源模塊設(shè)計24-26
• 3.4 信號采集/輸出模塊設(shè)計26-34
• 3.4.1 開關(guān)量電路設(shè)計26-28
• 3.4.2 模擬量采集電路設(shè)計28-32
• 3.4.3 脈沖量電路設(shè)計32-34
• 3.5 存儲模塊設(shè)計34-35
• 3.6 通信模塊設(shè)計35-45
• 3.6.1 SPI通信接口電路設(shè)計35-40
• 3.6.2 CAN通信接口電路設(shè)計40-42
• 3.6.3 RS232通信接口電路設(shè)計42-44
• 3.6.4 I~2C通信接口電路設(shè)計44-45
• 3.7 人機交互模塊電路設(shè)計45-50
• 3.7.1 觸控電路設(shè)計45-48
• 3.7.2 LCD屏的接口電路設(shè)計48-50
• 3.8 PCB電路板設(shè)計50-52
• 3.9 本章小結(jié)52-53
• 4 裝載機動態(tài)稱重系統(tǒng)軟件設(shè)計53-67
• 4.1 開發(fā)環(huán)境Keil uVision4的介紹53
• 4.2 軟件設(shè)計總體結(jié)構(gòu)53-55
• 4.3 信號采集/輸出模塊程序設(shè)計55-58
• 4.3.1 開關(guān)量采集/輸出程序設(shè)計55-56
• 4.3.2 模擬量采集程序設(shè)計56-58
• 4.3.3 脈沖量采集/輸出程序設(shè)計58
• 4.4 數(shù)據(jù)通信模塊程序設(shè)計58-63
• 4.4.1 RS232通信程序設(shè)計58-59
• 4.4.2 CAN通信程序設(shè)計59-60
• 4.4.3 SPI通信程序設(shè)計60-62
• 4.4.4 I~2C通信程序設(shè)計62-63
• 4.5 人機交互模塊程序設(shè)計63-66
• 4.5.1 觸控電路程序設(shè)計63-64
• 4.5.2 LCD顯示程序設(shè)計64-66
• 4.6 本章小結(jié)66-67
• 5 裝載機動態(tài)稱重系統(tǒng)測試分析67-73
• 5.1 串口通信測試67-68
• 5.2 模擬電壓采集測試68-69
• 5.3 CAN通信測試69-71
• 5.4 LCD顯示測試71-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 6 總結(jié)與展望73-75
• 致謝75-77
• 參考文獻77-79

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：裝載機動態(tài)稱重系統(tǒng)的研究與設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：280819