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轮式路面摩擦系数测量仪的研制

余志华  
【摘要】: 路面摩擦系数是一项重要的技术参数。它不仅决定着道路的通行能力,而且还直接影响着交通安全。随着我国公路交通的迅猛发展,现有的路面摩擦系数测量设备测试速度慢,效率低,在测试过程中还需要中断交通。本文根据社会需要,结合实际科研课题,研究设计出了一种新型路面摩擦系数测量设备。 本文简要介绍了国内外路面的常用检测方法,分析了路面摩擦系数与滑移率的关系,推导出路面摩擦系数和地面摩擦力之间的关系。在此基础上,确定了路面摩擦系数测量仪的结构,提出通过采集轮速信号,计算实时滑移率并将其控制在目标区域内计算路面摩擦系数的技术方法,并确定了系统设计方案。 硬件设计选用STC89C52为控制器。完成了系统电子控制单元硬件电路图的设计和PCB板的制作。包括单片机最小系统电路、模数转换电路、轮速信号调理电路、开关量输出电路、串行通信电路和电源电路等6个模块。 在硬件基础上完成了测量仪软件部分的软件设计。包括上位机应用软件和下位机单片机控制软件。上位机程序采用VC++6.0编写,主要完成参数设置、数据接收和显示、报表统计打印等功能。下位机程序采用C51来编写,主要完成信号采集、数据计算和发送等功能。 整个系统完成调试后,对系统进行了功能测试。测试结果表明该测量仪能在正常交通流中检测,而且操作简单、检测速度快、效率高、数据准确。完成了既定的开发任务,实现了所有的预定功能。


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