車載式摩擦系數(shù)儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種車載式摩擦系數(shù)儀，包括主控芯片、電源電路、傳感器模塊、傳感器信號(hào)采集模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊；其中，主控芯片分別與傳感器信號(hào)采集模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊以及數(shù)據(jù)傳輸模塊連接，傳感器信號(hào)采集模塊還與傳感器模塊連接，電源電路分別與傳感器模塊、傳感器信號(hào)采集模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊連接；本實(shí)用新型能擺脫人工檢測，操作簡單，工作量小且數(shù)據(jù)穩(wěn)定性高。
【專利說明】車載式摩擦系數(shù)儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于摩擦系數(shù)測量領(lǐng)域，特別是一種車載式摩擦系數(shù)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的路面摩擦系數(shù)檢測多采用擺式儀檢測方法，該方法需要在待測路面上選取若干檢測點(diǎn)，然后在每個(gè)檢測點(diǎn)上用擺式儀進(jìn)行人工檢測，這種檢測方式工作量巨大、操作繁瑣、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性不高，也較易出錯(cuò)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種擺脫人工檢測、操作簡單、工作量小且數(shù)據(jù)穩(wěn)定性高的基于STM32芯片的車載式摩擦系數(shù)儀。
[0004]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案為:
[0005]一種車載式摩擦系數(shù)儀，包括主控芯片、電源電路、傳感器模塊、傳感器信號(hào)采集模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊；其中，主控芯片分別與傳感器信號(hào)采集模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊以及數(shù)據(jù)傳輸模塊連接，傳感器信號(hào)采集模塊還與傳感器模塊連接，電源電路分別與傳感器模塊、傳感器信號(hào)采集模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊連接。
[0006]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
[0007](I)本實(shí)用新型將多種用于路面橫向摩擦系數(shù)檢測的傳感器模塊集成于一臺(tái)檢測車中，在檢測車高速行駛過程中可以通過主控芯片進(jìn)行自動(dòng)化控制采集，提高檢測效率。
[0008](2)本實(shí)用新型通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)中水泵和渦輪流量計(jì)組成的閉環(huán)系統(tǒng)不間斷給待測輪胎進(jìn)行噴水，以保證待測輪胎表面在測試過程中始終保留一層薄水膜，可以提高測試的穩(wěn)定性和可靠性。
[0009](3)本實(shí)用新型在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)采用無線數(shù)傳和有線數(shù)傳相結(jié)合的數(shù)據(jù)傳輸方式，當(dāng)其中一種或者多種傳輸方式無法使用時(shí)，可以方便切換為其它數(shù)據(jù)傳輸方式，提高設(shè)備的易用性、可靠性和穩(wěn)定性。
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型的具體電路板連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本實(shí)用新型一種車載式摩擦系數(shù)儀，包括主控芯片、電源電路、傳感器模塊、傳感器信號(hào)采集模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊；其中，主控芯片分別與傳感器信號(hào)采集模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊以及數(shù)據(jù)傳輸模塊連接，傳感器信號(hào)采集模塊還與傳感器模塊連接，電源電路分別與傳感器模塊、傳感器信號(hào)采集模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊連接。[0014]所述的傳感器模塊包括力傳感器、加速度傳感器、路面紅外測溫傳感器和DMI磁電式傳感器。
[0015]所述的傳感器信號(hào)采集模塊包括力傳感器信號(hào)1-V轉(zhuǎn)換電路、力傳感器信號(hào)電壓跟隨電路；加速度傳感器信號(hào)電壓發(fā)大電路、加速度傳感器信號(hào)電壓跟隨電路；路面紅外測溫傳感器信號(hào)1-V轉(zhuǎn)換電路、路面紅外測溫傳感器信號(hào)電壓跟隨電路；DMI磁電式傳感器信號(hào)光電隔離電路、DMI磁電式傳感器波形調(diào)理電路；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；其中，力傳感器信號(hào)1-V轉(zhuǎn)換電路分別與力傳感器和力傳感器信號(hào)電壓跟隨電路連接；加速度傳感器信號(hào)電壓發(fā)大電路分別與加速度傳感器和加速度傳感器信號(hào)電壓跟隨電路連接；路面紅外測溫傳感器信號(hào)1-V轉(zhuǎn)換電路分別與路面紅外測溫傳感器和路面紅外測溫傳感器信號(hào)電壓跟隨電路連接；縱向距離傳感器DMI信號(hào)光電隔離電路分別與DMI磁電式傳感器和DMI磁電式傳感器波形調(diào)理電路連接；力傳感器信號(hào)電壓跟隨電路、加速度傳感器信號(hào)電壓跟隨電路、路面紅外測溫傳感器信號(hào)電壓跟隨電路和DMI磁電式傳感器波形調(diào)理電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路通過16位并口接口連接STM32主控芯片。
[0016]所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊包括水泵組件和渦輪流量計(jì)，其中，水泵組件包括電磁閥和水泵，電磁閥分別連接主控芯片和水泵。
[0017]所述的數(shù)據(jù)傳輸模塊包括無線數(shù)傳模塊和有線數(shù)傳模塊；其中無線數(shù)傳模塊采用wifi或3G模塊，有線數(shù)傳模塊采用USB通信模塊。
[0018]所述的主控芯片采用STM32主控芯片。
[0019]實(shí)施例:
[0020]如圖1和圖2所示:
[0021]一種車載式摩擦系數(shù)儀，包括如下六個(gè)部分:主控芯片STM32、電源電路、傳感器模塊、傳感器信號(hào)采集模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊。
[0022]主控芯片采用意法半導(dǎo)體(ST)公司的STM32系列的芯片，但【具體實(shí)施方式】僅以STM32F107VCT6芯片作為舉例說明，該芯片完成傳感器信號(hào)的采集、處理和傳輸?shù)瓤刂乒δ?，是整個(gè)設(shè)備的核心器件。
[0023]電源電路主要用于生成設(shè)備工作所需的各種電壓，包括24V、12V、5V、+5V和3.3V這幾種電源電壓。其中，24V、12V和5V主要為各種傳感器供電；+5V為電路中的模擬部分供電；3.3V為主控芯片STM32和其它數(shù)字電路供電。
[0024]傳感器模塊包括力傳感器、加速度傳感器、路面紅外測溫傳感器和DMI磁電式傳感器。
[0025]傳感器信號(hào)采集模塊，內(nèi)置1-V轉(zhuǎn)換電路、電壓放大電路、電壓跟隨電路、光電隔離電路、波形調(diào)理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。用于將力傳感器輸出的4-20mA電流信號(hào)、加速度傳感器輸出的0-5V電壓信號(hào)、路面紅外測溫傳感器輸出的4-20mA電流信號(hào)、縱向距離傳感器DMI輸出的脈沖信號(hào)均轉(zhuǎn)換成0-5V電壓信號(hào)，并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路中的ADI公司高速16位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7606將0-5V電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成表征傳感器信號(hào)的數(shù)字信號(hào)，傳輸給STM32芯片。
[0026]執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊，包括水泵和渦輪流量計(jì)，水泵使用德國威樂RL25/7.5系列循環(huán)泵，渦輪流量計(jì)使用LWGYC-25 ;水泵和渦輪流量計(jì)組成的閉環(huán)系統(tǒng)不間斷給待測輪胎進(jìn)行噴水，以保證待測輪胎表面在測試過程中始終保留一層薄水膜，可以提高測試的穩(wěn)定性和可靠性。
[0027]數(shù)據(jù)傳輸模塊集成有線數(shù)傳和無線數(shù)傳兩種方式。有線數(shù)傳為USB通信方式，將主控芯片STM32的Uart接口通過CH340芯片轉(zhuǎn)換成USB通信接口。無線數(shù)傳為WiFi通信方式，將主控芯片STM32的Uart接口連接到EMW3180模塊，實(shí)現(xiàn)WiFi通信。數(shù)據(jù)傳輸模塊集成有線數(shù)傳和無線數(shù)傳兩種方式，通過軟件配置可以靈活選擇其中的一種或幾種無線通信方式，在無線通信無法傳輸時(shí)，可以使用有線傳輸方式，提高設(shè)備的可靠性。
[0028]在圖2中，參考設(shè)備電路板連接圖，詳細(xì)闡述設(shè)備的連接和工作原理。外部直流電源(9V-36V)通過電源電路輸入到設(shè)備電路板，電源電路中將外部輸入的直流電源轉(zhuǎn)換成4路24V直流電源、I路12V直流電源、I路+5V直流電源、I路5V直流電源和I路3.3V直流電源，供設(shè)備電路板使用。
[0029]主控芯片STM32F107VCT6為設(shè)備的核心部件，負(fù)責(zé)設(shè)備的工作控制，并提供各類接口與設(shè)備中的各個(gè)模塊互連。主控芯片最小系統(tǒng)電路負(fù)責(zé)支撐主控芯片STM32F107VCT6工作，直接相連即可。下面詳細(xì)闡述主控芯片STM32F107VCT6如何與設(shè)備上其它模塊進(jìn)行互連。
[0030]傳感器信號(hào)采集模塊包括力傳感器信號(hào)1-V轉(zhuǎn)換電路、力傳感器信號(hào)電壓跟隨電路；加速度傳感器信號(hào)電壓發(fā)大電路、加速度傳感器信號(hào)電壓跟隨電路；路面紅外測溫傳感器信號(hào)1-V轉(zhuǎn)換電路、路面紅外測溫傳感器信號(hào)電壓跟隨電路；DMI磁電式傳感器信號(hào)光電隔離電路、DMI磁電式傳感器波形調(diào)理電路；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；其中，力傳感器信號(hào)1-V轉(zhuǎn)換電路分別與力傳感器BK-4和力傳感器信號(hào)電壓跟隨電路連接；加速度傳感器信號(hào)電壓發(fā)大電路分別與加速度傳感器1221L-005和加速度傳感器信號(hào)電壓跟隨電路連接；路面紅外測溫傳感器信號(hào)1-V轉(zhuǎn)換電路分別與路面紅外測溫傳感器IRTP300L和路面紅外測溫傳感器信號(hào)電壓跟隨電路連接；縱向距離傳感器DMI信號(hào)光電隔離電路分別與DMI磁電式傳感器和DMI磁電式傳感器波形調(diào)理電路連接；力傳感器信號(hào)電壓跟隨電路、加速度傳感器信號(hào)電壓跟隨電路、路面紅外測溫傳感器信號(hào)電壓跟隨電路和DMI磁電式傳感器波形調(diào)理電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路通過16位并口接口連接STM32主控芯片。
[0031]實(shí)現(xiàn)各種傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換成0-5V電壓信號(hào)的功能,然后0-5V電壓信號(hào)與高速16位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7606相連，將16位并口接口與高速16位模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD7606相連，實(shí)現(xiàn)將傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)的功能。
[0032]將主控芯片STM32F107VCT6與電磁閥和渦輪流量計(jì)LWGYC-25相連，電磁閥與水泵RL25/7.5相連，實(shí)現(xiàn)控制水泵開關(guān)水的功能。
[0033]將Uart接口 I與USB傳輸CH340相連，實(shí)現(xiàn)通過Uart接口進(jìn)行USB有線傳輸?shù)墓δ埽瑢art接口 2與WiFi傳輸EMW3180相連，實(shí)現(xiàn)通過Uart接口進(jìn)行WiFi無線傳輸?shù)墓δ堋?br> 【權(quán)利要求】
1.一種車載式摩擦系數(shù)儀，其特征在于:包括主控芯片、電源電路、傳感器模塊、傳感器信號(hào)采集模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊；其中，主控芯片分別與傳感器信號(hào)采集模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊以及數(shù)據(jù)傳輸模塊連接，傳感器信號(hào)采集模塊還與傳感器模塊連接，電源電路分別與傳感器模塊、傳感器信號(hào)采集模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車載式摩擦系數(shù)儀，其特征在于:所述的傳感器模塊包括力傳感器、加速度傳感器、路面紅外測溫傳感器和DMI磁電式傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車載式摩擦系數(shù)儀，其特征在于:所述的傳感器信號(hào)采集模塊包括力傳感器信號(hào)1-V轉(zhuǎn)換電路、力傳感器信號(hào)電壓跟隨電路；加速度傳感器信號(hào)電壓發(fā)大電路、加速度傳感器信號(hào)電壓跟隨電路；路面紅外測溫傳感器信號(hào)1-V轉(zhuǎn)換電路、路面紅外測溫傳感器信號(hào)電壓跟隨電路；DMI磁電式傳感器信號(hào)光電隔離電路、DMI磁電式傳感器波形調(diào)理電路；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；其中，力傳感器信號(hào)ι-v轉(zhuǎn)換電路分別與力傳感器和力傳感器信號(hào)電壓跟隨電路連接；加速度傳感器信號(hào)電壓發(fā)大電路分別與加速度傳感器和加速度傳感器信號(hào)電壓跟隨電路連接；路面紅外測溫傳感器信號(hào)ι-v轉(zhuǎn)換電路分別與路面紅外測溫傳感器和路面紅外測溫傳感器信號(hào)電壓跟隨電路連接；縱向距離傳感器DMI信號(hào)光電隔離電路分別與DMI磁電式傳感器和DMI磁電式傳感器波形調(diào)理電路連接；力傳感器信號(hào)電壓跟隨電路、加速度傳感器信號(hào)電壓跟隨電路、路面紅外測溫傳感器信號(hào)電壓跟隨電路和DMI磁電式傳感器波形調(diào)理電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路通過16位并口接口連接主控芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車載式摩擦系數(shù)儀，其特征在于:所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊包括水泵組件和渦輪流量計(jì)，其中，水泵組件包括電磁閥和水泵，電磁閥分別連接主控芯片和水泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車載式摩擦系數(shù)儀，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)傳輸模塊包括無線數(shù)傳模塊和有線數(shù)傳模塊；其中無線數(shù)傳模塊采用wif i或3G模塊，有線數(shù)傳模塊采用USB通信模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車載式摩擦系數(shù)儀，其特征在于:所述的主控芯片采用STM32主控芯片。
【文檔編號(hào)】G01N19/02GK203465181SQ201320554170
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】糜長軍, 曾一軍, 高峰, 張戎, 姚建東, 王海春, 陳琛 申請(qǐng)人:江蘇蘇科暢聯(lián)科技有限公司