一种路面平整度数据采集系统的制作方法与工艺

本实用新型涉及路面平整度监测技术领域，尤其涉及一种路面平整度数据采集系统。

背景技术：
路面平整度主要反映的是路面纵断面剖面曲线的平整性。当路面纵断面剖面曲线相对平滑时，则表示路面相对平整，或平整度相对好，反之则表示平整度相对差。好的路面则要求路面平整度也要好。路面平整度是路面评价及路面施工验收中的一个重要指标，其占评定项目总分数的20％～30％。平整度直接反映了车辆行驶的舒适度及路面的安全性和使用期限。路面平整度的检测能为决策者提供重要的信息，使决策者能为路面的维修，养护及翻修等做出优化决策。另一方面，路面平整度的检测能准确地提供路面施工质量的信息，为路面施工提供一个质量评定的客观指标。路面平整度的仪器主要有两大分类：第一类为纵断面测定（直接式检测类），即测出路面纵断面剖面曲线，然后对测出的纵断面曲线进行数学分析得出平整度指标。第二类为车辆对路面的反应测定（响应式检测类），即测出车辆对路面纵断面变化的力学响应，然后对测出的力学响应进行数学分析得出平整度指标。对响应式检测类而言，其平整度指标的换算主要是通过对标准仪器测得的结果进行标定而得到。通常，第一类检测方法可用于路面施工质量验收与评价，而第二类检测方法主要用于路面周期性评价。但第二类检测仪器常要借助于第一类检测仪器进行指标标定。目前通用的路面平整度测量仪器结构复杂，操作繁琐，且成本较高，不能满足中小型施工检测单位路面施工验收工作的需求。

技术实现要素：
本实用新型的目的是针对上述技术问题，提供一种路面平整度数据采集系统，其结构合理，操作方便，成本适中，在路面平整度的监视和测量方面具有良好的应用前景。本实用新型的技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种路面平整度数据采集系统，其包括位移传感器，霍尔开关，中央处理器，外扩数据存储器，打印机及显示器。位移传感器与中央处理器上的通用定时器TIM1连接，霍尔开关与中央处理器上的通用定时器TIM2连接；打印机通过串行外设接口与中央处理器连接，显示器通过串行外设接口与中央处理器连接通信；外扩数据存储器与中央处理器连接通信。霍尔开关通过中央处理器触发位移传感器的信号采集，位移传感器将采集到的脉冲信号传输至中央处理器；中央处理器上的高频晶振将脉冲信号转化为数字信号，中央处理器将所得的数字信号缓存并在显示器上实时显示；缓存在数字信号传输至外扩数据存储器中，待打印机打印调取。进一步地，所述位移传感器为磁栅式传感器，其量程为50mm，分辨率为0.001mm。进一步地，所述中央处理器为STM32F10X处理器。进一步地，所述显示器为电阻式触摸屏。进一步地，所述外扩数据存储器为SD存储卡，其与中央处理器采用SD总线通信。本实用新型有益效果：本实用新型提供的路面平整度数据采集系统应用于路面平整度的监测，其结构合理，操作方便，成本适中，在路面平整度的监视和测量方面具有良好的应用前景。附图说明：通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中：图1是本实用新型模块连接示意图；图2是本实用新型之显示器接口电路结构示意图；图3是本实用新型之外扩数据存储器接口电路结构示意图。附图中，各标号所代表的部件如下：1.位移传感器；2.霍尔开关；3.中央处理器；4.外扩数据存储器；5.打印机；6.显示器。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本实用新型一种路面平整度数据采集系统进行详细说明。在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。图1至图3是本申请所述的路面平整度数据采集系统示意图，一种路面平整度数据采集系统包括位移传感器1，霍尔开关2，中央处理器3，外扩数据存储器4，打印机5及显示器6。位移传感器1与中央处理器3上的通用定时器TIM1连接，霍尔开关2与中央处理器3上的通用定时器TIM2连接。打印机5通过串行外设接口与中央处理器3连接，显示器6通过串行外设接口与中央处理器3连接通信；外扩数据存储器4与中央处理器3连接通信。霍尔开关2通过中央处理器3触发位移传感器1的信号采集，位移传感器1将采集到的脉冲信号传输至中央处理器3；中央处理器3上的高频晶振将脉冲信号转化为数字信号，中央处理器3将所得的数字信号缓存并在显示器6上实时显示；缓存在数字信号传输至外扩数据存储器4中，待打印机5打印调取。所述位移传感器1为磁栅式传感器，其量程为50mm，分辨率为0.001mm；位移传感器1的输出为脉冲频率信号，省去了压频转换器、模拟信号调理电路，脉冲信号直接输出给中央处理器3，缩短了开发过程，节约系统成本。本申请的一个实施例中，位移传感器1选用型号为MSR50H-L200N05-0.001MM的磁栅式传感器，其供电电压是+5V，量程为50mm，最高反应速度可达20m/s，响应时间<1us，分辨率0.001mm，系统精度为±0.01mm/m。位移传感器1输出一个脉冲，即代表监测到0.001mm的位移量，正脉冲即代表传感器正向（向上）位移，负脉冲代表传感器负向（向下）位移，正向位移限值是+25mm，负向位移限值是-25mm。图2是本实用新型之显示器接口电路结构示意图，显示器6通过串行外设接口与中央处理器3连接通信，其使用一个MAX232芯片实现TTL电平和RS232电平间的转换，数据放入串口寄存器，通过datain和dataout管脚实现数据的接收和发送，完成显示器6与中央处理器3之间的通信。本实用新型之外扩数据存储器接口电路结构示意图，如图3所示。外扩数据存储器4为SD存储卡，其与中央处理器3采用SD总线通信。SD总线方式采用6线制，使用CLK、CMD、DAT0~DAT3进行数据通信；采用四条数据线DAT0~DAT3并行传输数据，数据传输速率高。SD存储卡读步骤如下：（1）发送CMD17（单块）或CMD18（多块）读命令，返回0x00；（2）接收数据开始令牌0xfe（或0xfc）+正式数据512Bytes+CRC校验2Bytes。SD存储卡写步骤如下：（1）发送CMD24（单块）或CMD25（多块）写命令，返回0x00；（2）发送数据开始令牌0xfe（或0xfc）+正式数据512Bytes+CRC校验2Bytes。通过上述步骤完成数据在SD存储卡的读写工作，并永久保存数据。所述中央处理器3为STM32F10X处理器，其为ARM公司的处理器。中央处理器3内部有SDIO主机接口，该接口兼容SD存储卡规范2.0版本；SD存储卡规范2.0版支持两种数据总线模式：1位（默认）和4位。在本申请中，采用4位SD总线方式进行传输数据。本实用新型中，所述显示器6为电阻式触摸屏，其与中央处理器3连接通信，其实时显示位移传感器1中的测量数据。显示器6人机界面友好，其上设置有打印操作按钮；测量人员可以通过显示器6上的打印按钮，启动打印机5，打印外扩数据存储器4中的测量数据。本申请中，打印机5选用微型热敏打印机，其体积小、重量轻、高清晰，打印速度30mm/s，有足够的接收缓冲区3K，打印纸为57.5±0.5mm宽的热敏打印纸，可以实现现场打印测量结果。本实用新型提供的路面平整度数据采集系统应用于路面平整度的监测，其结构合理，操作方便，所用的部件多为标准部件，成本适中，在路面平整度的监视和测量方面具有良好的应用前景。