论文总字数：30512字

摘 要

就目前，对我国道路安全而言，车辙的危害是很大的。为了降低车辙对我们的危害，我们开始模拟车辙碾压沥青路面的实验。

本实验通过控制钢轮和充气轮胎并且按照上位机设定的速度和次数碾压沥青混合料后，在设定的位置采集位移后将位移值和压力值保存并传送给上位机。 通过AD DMA的方式保存并传送给上位机。用stm32f103实现压力和位移的采样、显示和输出。系统与上位机采用主从式通讯方式，协议通讯自己定义，通过串口进行数据的传输交换。系统接收上位机发来的启动、停止、正转、反转等各种指令，并及时反馈相应的反馈信号。

本文首先介绍了车辙对沥青道路的危害，其次接着介绍了本实验系统的背景、意义和研究重点，接着讲述整体实验的设计方案，并对本设计所用的硬件和软件设计进行了详细说明，并给出了每个功能块的仿真调试结果。

关键词：沥青混合料材料;stm32f103;车辙实验;采样;输出

Design stm32f103 rut experiment system

Abstract

For now, for our country in terms of road safety, harm rut it is great. In order to reduce the harm to our track, we started rolling asphalt pavement rutting simulation experiments.

In this study, the control drum and pneumatic tire according to the PC and the set speed and frequency of rolling asphalt, the value stored in the position to acquire the displacement values after the displacement and pressure setting and transmitted to the host machine. Save by AD DMA manner and transmitted to the host machine. Stm32f103 realize sampling with pressure and displacement, display and output. System and PC using the master-slave communication define their own communication protocol for transmission data to be exchanged via the serial port. System sent to the PC to receive start, stop, forward, reverse, and other commands, and timely feedback corresponding feedback signal.

This paper introduces the rutted asphalt road hazards, followed then introduced the background, significance and research focus of the experimental system, went on to describe the overall experimental design, and the design of the use of hardware and software design is described in detail, and to the results of the simulation to debug each function block.

Keywords: Asphalt material; Stm32f103; Rutting test; Sampling;output

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1课题背景 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 stm32介绍 2

第二章 设计要求和软硬件介绍 3

2.1 设计内容 3

2.1.1 硬件部分 3

2.1.2 软件部分 3

2.2 protel 99 介绍 3

2.3 Keil编程软件介绍 4

2.4 三相异步电机的介绍 4

2.5 正交编码器原理 4

第三章 硬件原理图 6

3.1 STM32芯片 6

3.2 电源电路 6

3.3 JTAG调试电路 7

3.4 滤波电路 8

3.5 485转换电路 8

3.6 阻抗匹配电路 9

3.7 ADCamp;DACamp;PWM电路 10

3.8 步进电机驱动电路 11

3.9 MAX3232转换电路 11

3.10本章小结 12

第四章 软件设计 12

4.1基于AD DMA的数据采集 13

4.1.1 介绍 13

4.1.2 程序 13

4.1.3 调试结果 14

4.2基于PWM的步进电机控制 14

4.2.1 介绍 14

4.2.2 程序 15

4.2.3 调试结果 16

4.3 modbus的变频器控制 16

4.3.1 介绍 17

4.3.2 程序 17

4.3.3 调试结果： 17

4.4基于串口的上位机通讯 18

4.4.1 介绍 18

4.4.2 自定义协议 18

4.4.3 程序 19

4.4.4 调试结果 20

4.5 本章小结 21

第五章 程序—车辙试验 21

5.1介绍 22

5.2 主程序 22

第六章 总结 24

致 谢 25

参考文献 26

附录1 27

附录2 28

附录 3 32

附录 4 35

第一章 绪论

1.1课题背景

在大多数高等级沥青公路上 ,由于交通量大、重车的比例高 ,车辆都在按照车道行驶 ,从而形成了渠道化的交通状况。而且由于国内不少的卡车常超载行驶 ,使得行车道上的轮迹带承受着大量载重车的反复碾压。 使得在每年的高温时节 ,沥青混和料的强度和劲度会很大程度上下降 ,在大量载重车车反复碾压下 ,被碾压的地方逐渐变形下凹,轮迹带的两旁还会渐渐翘起来，因此就形成了车辙 ,车辙发展严重时还会形成槽形断面从而降低了行车安全性。所以对车辙的控制和防护是现今急切需要解决的问题,其中车辙的深度是重要的指标之一。在美国20实际70年代末的时候有相关部门做过44条公路的调查，其中有13条公路的损坏是由于车辙引起的，损坏的数量占总数的29.5%;而日本的高速公路路面维修中80%以上也是由于车辙引起的。因为使用荷载模式可充分模拟路面的实际受力状态, 而且操作方便 ,试验结果直观, 所以车辙试验已经成为了评价沥青混合料抗车辙性非常常用的室内试验。因为我们试验所针对的沥青混合料它是一种感温性很强的粘弹性的材料,温度越是高, 它所展现的劲度模量就越低,就越容易产生车辙。所以，特定的温度下，以不同的压力作为变量为条件，车辙实验检测沥青的抗变形方法就可以实现。

最开始的车辙实验由英国的TRRL发明的， 由于它是一种比较简单的试验方法，实验结果直观 明了，因而得到了广泛的应用。车辙试验实际上是模拟车轮或钢轮在沥青道路上滚压而形成车辙的方法。总得来说，车辙实验它包括了很多试验，其中有旋转车辙试验、室内往复车辙试验，汉堡车辙试验等等。 辙试验最根本的原理其实就是以一定的压力驱动车轮在沥青路面上来回滚动碾压，观察沥青路面的位移结果。

1.2 国内外研究现状

目前国内外常用的评价沥青混合料高温稳定性的实验有马歇尔稳定度试验，用SST进行各种模式的力学试验和碾压试验，如车辙试验和加速加载试验等。车辙试验常被用来评价沥青混合料的抗车辙性。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：30512字