基于可磨蚀并联电阻网络的轮胎磨耗实时检测系统开发

摘要

轮胎是汽车上传递牵引力和支撑汽车负载的重要部件，是一种典型的橡胶制品。轮胎是橡胶制品中耗胶量最大的制品。随着公路运输行业的高速发展，作为下游产品的轮胎的消费量也在逐年增高，目前中国已经逐渐成为全球轮胎的主要生产基地和消费基地，这过程当中必然会导致大量的能源消耗和环境污染。因此，为了提高能源的利用率，起到环保、节能的作用，研究轮胎的损耗过程变得尤为重要。但是当前研究轮胎的磨损过程的方法主要是基于试验机的在线检测方法，此方法设备结构复杂、成本高、操作繁琐，研究只局限于实验室，适用性有很大的局限性。针对此问题，本文主要设计了基于可磨蚀并联电阻网络的轮胎磨耗实时检测系统。
　　本文开发了基于可磨蚀并联电阻网络的轮胎磨耗实时检测系统，该系统利用并联的电阻网络将轮胎物理磨损量转换成模拟电压值，并且通过模数转换电路将模拟电压值变为便于单片机处理的数字量，通过无线收发芯片最终采集到单片机，对数据进行处理和计算后显示在液晶显示屏上，最终将通过串行通信接口发送到上位机分析和呈现，从而实现对轮胎磨损等级的实时监测、判断和预警。
　　通过轮胎磨损试验，可得知基于可磨蚀并联电阻网络的轮胎磨耗实时检测系统满足设计要求，验证了其设计方案的可行性和稳定性，并且得出轮胎磨损量和总电阻值的倒数呈线性关系。该方法能直观的确定轮胎磨损量和轮胎磨损等级，简化了轮胎磨损量的检测步骤，节省了测试成本，具有实际的应用价值和市场价值。

目录

声明

摘要

符号和缩略词说明

第一章 绪论

1．2．1 轮胎磨损机理研究

1．2．2 轮胎磨损的测量方法

1．3 研究创新点及研究内容

1．3．1 课题创新之处

1．3．2 课题的主要研究内容

1．4 论文组织结构

第二章 轮胎磨耗检测系统总体设计方案

2．1 轮胎磨耗检测系统功能概述

2．2 轮胎磨耗检测系统总体结构设计

2．3 轮胎磨耗检测系统的安装

2．4 关键器件的分析与选择

2．4．1 测量电阻器的分析与选择

2．4．2 单片机分析与选择

2．4．3 无线收发模块分析与选择

2．4．4 显示屏的分析与选择

2．4．5 电源分析与选择

2．5 轮胎磨耗检测系统软件总体设计方案

2．5．1 检测发送模块和接收显示模块程序方案设计

2．5．2 上位机存储和数据可视化软件方案设计

2．6 本章小结

第三章 轮胎磨耗检测系统硬件电路设计

3．1 检测发送模块电路设计

3．1．1 并联电阻网络电路设计及外观设计

3．1．2 检测发送模块单片机外围电路设计

3．1．3 无线发送模块电路设计

3．2 接收显示模块电路设计

3．2．1 无线接收模块电路设计

3．2．2 接收显示模块的单片机外围电路设计

3．2．3 OLED显示屏电路设计

3．2．4 串行通信接口

3．3 本章小结

第四章 轮胎磨耗检测系统软件设计

4．1 检测发送模块程序设计

4．1．1 检测发送模块初始化配置

4．1．2 ADC初始化程序和数据检测程序

4．1．3 数据处理程序设计

4．1．4 无线发送程序设计

4．2 接收显示模块程序设计

4．2．1 接收显示模块初始化配置

4．2．2 无线接收程序设计

4．2．3 数据处理程序设计

4．2．4 数据显示及串行通信程序设计

4．3 上位机软件设计

4．3．1 串行通信控件C#实现

4．3．2 数据处理和数据库存储程序设计

4．3．3 数据呈现与分析

4．4 本章小结

第五章 轮胎磨耗检测系统性能测试

5．1 轮胎磨耗检测系统实验测试

5．1．1 实验条件、参数和步骤

5．1．2 系统各项功能试验

5．2 结果分析

5．3 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 论文总结

6．2 发展前景展望

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者和导师简介