基于STM32的车载动态称重仪表设计
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（ Ｇ— ｏ） ｃ ） ‘ 。
ＧＰ Ｓ把 重 量 数 据 传 回给 远 方 的监 控 平 台 并且 安 装 维 护 简 单 、 快
速 ，对 速 度 没 有 限制 ，在 全 程 对 车 辆 进 行 监 控 真 正 实 现 动 态 称 重， 从 源 头上 杜 绝 超 载 。
１ 称 重 原 理 的 概 述
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ
Ｔ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｓ Ｔ Ｍ ３ ２ Ｆ １ ０ ３ Ｖ Ｂ Ｔ ６ Ｍ Ｃ Ｕ ａ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｅ ． ｏ ｎ － ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ＷＩ Ｍ （ Ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｎ ｇ － ｉ ｎ － Ｍｏ ｔ ｉ ｏ ｎ ） ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ．
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Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ ： ｏ ｎ— ｖｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ＷＩ Ｍ， ＳＴ Ｍ３ ２ Ｆ１ ０３ ＶＢ Ｔ６， ＨＸ７１ ０
Ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ２ ４ 一 ｂ ｉ ｔ ａ ｎ ａ ｌ ｏ ｇ － ｄ ｉ ｇ ｉ ｔ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｒ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｆ ｏ ｒ ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ １ ． Ｔ ｈ ｅ ｗ ｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｏ ｆ ｇ ｏ ｏ ｄ ｓ ｃ ｏ ｎ —
ＧＰ Ｓ实施 远 程 监 控 。详 细论 述 了称 重 原理 及 软 件 算 法 并 设计 了硬 件 电路 。 实验 结 果 表 明仪 表 能够 满 足 精 度要 求并 实时 将
重 量信 息传 到 监控 平 台上 。 关键词 ： 车载 动 态称 重 ， Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ ０ ３ Ｖ Ｂ Ｔ ６ ， Ｈｅ ｘ ７ １ ０
ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｂｙ ｖ ｅｈ ｉ ｃｌ ｅ ｃ ａｎ ｂｅ ｍｅ ａｓ ｕ ｒ ｅｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｇｎ ａｌ ｃｏ ｎｄ ｕｃ ｔ ｅｄ ｂ ｙ ＭＣＵ， ｍｅ ａｎ ｗｈ ｉ ｌ ｅ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄｅ ｓ ａｎ ＵＡＲＴ－ＲＳ２ ３ ２ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ， ｗｈ ｉ ｃｈ ｔ ｒ ａｎ ｓ ｆ ｅｒ ｓ ｄａ ｔ ａ ｔ ｏ ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ ｃ ｏｎ ｔ ｒ ｏｌ ｐ ｌ ａ ｔ ｆ ｏｒ ｍ ｗｉ ｔ ｈ ＧＰ Ｓ． Ｔｈ ｅ ｔ ｈ ｅｏ ｒ ｙ ｏ ｆ ｗｅｉ ｇｈ ｔ ｉ ｎ ｇ ａｎ ｄ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａｒ ｅ ａｌ ｇｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ —
架承载力学模型 ， 并经对比 、 验 证 理 论 计 算 与 实 测 应 力 的 准 确 性
（ 误差达 ５ ％以 内 ） 。 以车 架 当 秤架 ， 选 择 车架 合 适 的 测 点 的位 置 ， 进行应力测量 ， 最 终 可 按 力 学模 型 给 出承 载 总重 量 数 值 。 下 面 以 六轴 车为 例 来 说 明 该原 理 是 如 何 应 用 的 。六 轴 车 的 力 学 抽 象 示
苘
是不言而喻的 ， 如 安 装 维护 困难 、 费用昂贵 ， 不能覆盖全路段 ， 称
重 精 度 与 车辆 通行 速度 之 间 存 在 矛 盾 等 。本 文 提 出 一 种 全 新 的 方 案 — — 车 载 动 态称 重 ， 该 系 统 能够 实 时测 量 货 物 重 量 ， 并 通 过
１ ） 给出 残差 表达式： ｓ ｒ ＝ ∑ｅ ＝ ∑（ 一 ｋ ， （ Ａ ｊ － Ａ 。 ） ＋ （ Ｅ 一 日 。 ） ＋
ห้องสมุดไป่ตู้
２ ） 对 残 差 ｓ 关 于 各 个 系 数 ｋ ， 、 ｋ ２ ｋ 。 求 偏 导 数 ： 告 ， 亲，
ｏ ｓ ，
。
本方 案则对车辆车架用解析法及有 限元 Ｃ Ａ Ｄ 方 法 建 立 车
３ ） 令 上 面 三 个 偏导 数 为 Ｏ ， 联立求解各个系数 ： ｋ ， 、 ｋ ， 、 ｋ 。 在 求 出 上 面 的 系数 后 ，把 系 数 置 入 仪 表 ，当再 次加 装 货 物
３ ０
基于Ｓ Ｔ Ｍ３ ２的 车 载 动态 称 重 仪 表 设 计
基于 Ｓ Ｔ Ｍ ３ ２ 的车载动态称重仪表设计
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｏ ｎ － ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ＷＩ Ｍ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ ＴＭ３ ２
李 良龙
（ 国防科技大学计算机学院学员六队， 湖南 长沙 ４ １ ０ ０ ７ ３ ）
摘 要
设 计 了以 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ ０ ３ Ｖ Ｂ Ｔ ６单 片机 为 核 心 的 车 载动 态称 重 仪表 ， 应 用 应 变传 感 器和 ２ ４位 模 拟 数 字转 换 器 Ｈ ｅ ｘ ７ １ ０获 得 称 重信 号 ， 对 信 号 进 行 处理 获 得 所 载 货 物 重 量并 在 仪 表 上 显 示 ， 同 时该 仪 表 提 供 Ｒ Ｓ ２ ３ ２接 口， 把 重 量 数 据 传 输 给 上 位 机
传 统 的 汽 车 称 重 方 案 主 要 是 地 磅 、 动 态 称 重 即 Ｗｌ Ｍ （ Ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｎ ｇ — ｉ ｎ — Ｍｏ ｔ ｉ ｏ ｎ ） 技术 、 便 携 式 轴 重 仪 。 这 些 方案 的缺 点
次 标 定 所 加 的砝 码 重 量 。 通 过 多 次标 定 得 到 多 组 Ａ 、 Ｂ 、 Ｃ． 、 Ｙ ． 值， 根 据 最 小 二乘 法 拟 合 求 出各 个 系数 ｋ 。 主要 过 程 如 下 ：
ＧＰ Ｓ把 重 量 数 据 传 回给 远 方 的监 控 平 台 并且 安 装 维 护 简 单 、 快
速 ，对 速 度 没 有 限制 ，在 全 程 对 车 辆 进 行 监 控 真 正 实 现 动 态 称 重， 从 源 头上 杜 绝 超 载 。
１ 称 重 原 理 的 概 述
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ
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重 量信 息传 到 监控 平 台上 。 关键词 ： 车载 动 态称 重 ， Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ ０ ３ Ｖ Ｂ Ｔ ６ ， Ｈｅ ｘ ７ １ ０
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是不言而喻的 ， 如 安 装 维护 困难 、 费用昂贵 ， 不能覆盖全路段 ， 称
重 精 度 与 车辆 通行 速度 之 间 存 在 矛 盾 等 。本 文 提 出 一 种 全 新 的 方 案 — — 车 载 动 态称 重 ， 该 系 统 能够 实 时测 量 货 物 重 量 ， 并 通 过
１ ） 给出 残差 表达式： ｓ ｒ ＝ ∑ｅ ＝ ∑（ 一 ｋ ， （ Ａ ｊ － Ａ 。 ） ＋ （ Ｅ 一 日 。 ） ＋
ห้องสมุดไป่ตู้
２ ） 对 残 差 ｓ 关 于 各 个 系 数 ｋ ， 、 ｋ ２ ｋ 。 求 偏 导 数 ： 告 ， 亲，
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。
本方 案则对车辆车架用解析法及有 限元 Ｃ Ａ Ｄ 方 法 建 立 车
３ ） 令 上 面 三 个 偏导 数 为 Ｏ ， 联立求解各个系数 ： ｋ ， 、 ｋ ， 、 ｋ 。 在 求 出 上 面 的 系数 后 ，把 系 数 置 入 仪 表 ，当再 次加 装 货 物
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基于Ｓ Ｔ Ｍ３ ２的 车 载 动态 称 重 仪 表 设 计
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李 良龙
（ 国防科技大学计算机学院学员六队， 湖南 长沙 ４ １ ０ ０ ７ ３ ）
摘 要
设 计 了以 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ ０ ３ Ｖ Ｂ Ｔ ６单 片机 为 核 心 的 车 载动 态称 重 仪表 ， 应 用 应 变传 感 器和 ２ ４位 模 拟 数 字转 换 器 Ｈ ｅ ｘ ７ １ ０获 得 称 重信 号 ， 对 信 号 进 行 处理 获 得 所 载 货 物 重 量并 在 仪 表 上 显 示 ， 同 时该 仪 表 提 供 Ｒ Ｓ ２ ３ ２接 口， 把 重 量 数 据 传 输 给 上 位 机
传 统 的 汽 车 称 重 方 案 主 要 是 地 磅 、 动 态 称 重 即 Ｗｌ Ｍ （ Ｗｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｎ ｇ — ｉ ｎ — Ｍｏ ｔ ｉ ｏ ｎ ） 技术 、 便 携 式 轴 重 仪 。 这 些 方案 的缺 点
次 标 定 所 加 的砝 码 重 量 。 通 过 多 次标 定 得 到 多 组 Ａ 、 Ｂ 、 Ｃ． 、 Ｙ ． 值， 根 据 最 小 二乘 法 拟 合 求 出各 个 系数 ｋ 。 主要 过 程 如 下 ：