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基于MSP430摩托车路试仪检定装置的设计

作 者: 汪龙虎
导 师: 李骏
学 校: 华东交通大学
专 业: 车辆工程
关键词: 摩托车 路试仪 检定装置 MSP430单片机
分类号: U483
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 9次
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内容摘要


据不完全统计,截止2012年6月我国摩托车保有量已高达1.03亿辆。与摩托车高保有量对应的是摩托车交通安全事故的频发,除去人为因素,车速、制动性能往往是造成摩托车交通事故的主要原因。因此我国机动车安全技术检验机构的资格许可条件以及GB21861-2008中规定:要求各摩托车检测机构必须同时配置摩托车路试仪器。在此形势下,目前国内关于摩托车制动性能道路测试系统的研发与生产较为活跃。随着摩托车路试仪在摩托车检测工作中的使用越来越广泛,对该设备的计量检定必不可少,因此急需研发一种针对各种路试仪的检定装置。这对于保证摩托车检测工作的合法性、公正性、科学性具有重要意义。本文设计了一种基于MSP430摩托车路试仪检定装置。检定装置通过采用多功能转盘(模拟车轮)来适应对不同转速传感器类型,实现转盘转数和时间的测试并通过软件转为标准转速技术,从而能够完成对各种摩托车路试仪的检定。检定装置包含机械结构部分和检测系统。机械部分由光电编码器、多功能转盘(模拟车轮)、步进电机、传动轴、弹性联轴器、箱体部分等构成。检测系统硬件包括MSP430中控单元、电源转换模块、转速检测模块、按键控制模块、电机驱动模块、LCD显示模块。检测系统软件采用在IAR for MSP430软件环境下编辑的C语言,并在PROTUES软件下进行系统总体和模块仿真。检定装置工作原理:采用MSP430单片机作为控制单元,通过I/O口输出的由定时器B产生的时序方波作为步进电机的控制信号,信号经过芯片L297和L298N驱动步进电机;同时,用4个按键来对电机的状态进行控制,并用AMPIRE12864动态显示通过光电编码器测得的模拟车轮速度。通过比对检定装置和路试仪分别测得模拟车轮的速度,来检定校准路试仪。摩托车路试仪检定装置不仅对摩托车乃至整个机动车性能检测领域都有着重要的现实意义,与此同时还能完善我国的机动车检测系统。检定装置研制的成功,在国内具有十分广阔的应用前景,并且还能够创造很好的社会和经济效益。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章 绪论  9-16
  1.1 研究的意义及目的  9-10
  1.2 研究现状  10-14
    1.2.1 摩托车检测技术现状  10-11
    1.2.2 摩托车路试仪研究现状  11-12
    1.2.3 路试仪器校准检定研究现状  12-14
  1.3 课题来源  14
  1.4 本文主要研究内容  14-15
  1.5 本章小结  15-16
第二章 摩托车路试仪及其转速传感器  16-25
  2.1 摩托车制动性能试验方法  16-17
  2.2 摩托车路试仪及其使用  17-20
    2.2.1 摩托车路试仪组成及其原理  17-18
    2.2.2 摩托车路试仪操作方法与传感器安装  18-20
  2.3 转速传感器  20-24
    2.3.1 路试仪常用转速传感器  20-22
    2.3.2 光电编码器  22-24
  2.4 本章小结  24-25
第三章 检定装置总体方案与机械结构设计  25-36
  3.1 总体设计方案  25-26
    3.1.1 检定装置的组成  25-26
    3.1.2 检定装置工作原理及功能特点  26
  3.2 方案论证与比较  26-29
    3.2.1 控制方案的选择  26-27
    3.2.2 转速传感器检测方案  27
    3.2.3 转速测量方案  27-29
    3.2.4 电机选择方案  29
  3.3 机械构件结构设计  29-35
    3.3.1 传动轴和键、轴承  30-31
    3.3.2 模拟车轮 (多功能转盘)  31-32
    3.3.3 联轴器  32-33
    3.3.4 箱体  33-34
    3.3.5 机械构件整体装配图  34-35
  3.4 本章小结  35-36
第四章 检测系统硬件设计  36-50
  4.1 检测系统硬件设计概述  36
  4.2 检测系统主控单元 MSP430F149 单片机  36-39
    4.2.1 MSP430 系列单片机的特点  36-37
    4.2.2 MSP430F149 单片机  37-39
  4.3 硬件电路设计  39-48
    4.3.1 单片机电路  39-40
    4.3.2 时钟电路  40
    4.3.3 复位电路  40
    4.3.4 JTAG 接口电路  40-41
    4.3.5 电源转换电路  41-42
    4.3.6 按键电路  42-43
    4.3.7 LCD 显示电路  43-45
    4.3.8 光电编码器四倍频电路  45-46
    4.3.9 电机驱动电路  46-48
  4.4 原理图设计  48-49
  4.5 本章小结  49-50
第五章 检测系统软件设计  50-63
  5.1 检测系统软件开发调试环境  50-51
  5.2 检测系统软件的组成  51-60
    5.2.1 主程序  51-53
    5.2.2 初始化  53-55
    5.2.3 AMPIRE12864 显示模块  55-57
    5.2.4 键盘模块  57-58
    5.2.5 测速模块和电机驱动模块  58-60
  5.3 PROTUES 系统仿真  60-62
  5.4 本章小结  62-63
第六章 总结与展望  63-64
  6.1 总结与回顾  63
  6.2 不足与展望  63-64
参考文献  64-66
附录 AMPIRE12864 显示程序  66-71
个人简历 在读期间发表的学术论文及参与的科研项目  71-72
致谢  72

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 其他道路运输工具 > 摩托车、机器脚踏车
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