一种基于嵌入式系统的加速度测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及机场飞行区建设领域，特别涉及一种基于嵌入式系统的加速度测量装置。


背景技术：

2.压实是机场道路施工中的重要工序之一。在工程建设领域中，岩石填料、土和沥青的承载能力和稳定性，和材料的压实度息息相关。
3.当前使用的传统压路机可能会导致压实不足或压实不均匀，这是造成路面破坏的主要因素。如果路面承载能力达不到要求、稳定性差，在较短时间内路面产生局部沉陷、纵向裂缝，甚至产生结构性破坏，将会导致额外的修复和养护费用。压实不仅要保证压实度而且要保证压实度的均匀性。传统的路基压实度检测用环刀法等点检测方法，这些方法劳动强度大，费时费力，施工不良工段不能得到实时的监控，返工不及时，从而影响施工质量。我们通过采用软测量思想，通过对冲击碾压机的冲击加速度、碾压遍数的直接测量，实现对压实度的换算，以便监理方对施工方的施工质量做出科学的评估。


技术实现要素：

4.针对背景技术中提到的问题，本实用新型的目的是提供一种基于嵌入式系统的加速度测量装置，以解决背景技术中提到的问题。
5.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种基于嵌入式系统的加速度测量装置，包括控制单元，所述控制单元上电性连接有用于供电运行的供电单元，所述控制单元上电性连接有用于实现延迟控制和计时的时钟单元，所述控制单元上电性连接有用于实现对数据存储的存储单元，所述控制单元上电性连接有用于实现显示的显示单元，所述控制单元上电性连接有用于实现对数据信息进行转换和采集的a/d采集单元，所述a/d采集单元上电性连接有实现对数据信息进行处理的调理单元，所述调理单元上电性连接有用于实现对采集数据信息的传感单元。
7.通过采用上述技术方案，本实用新型具有投资小、结构调整方便、运行稳定的优点，可实现便捷的加速度测量功能，对机场建设中加速度变化特性研究具有重要作用；通过嵌入式处理可以自动化定时采集加速度数据，并对采样率进行设置；通过嵌入式处理可以把采集的加速度数据全部存放在sd卡中，并以当前时间命名。
8.较佳的，所述控制单元采用的是stm32f103zet6系列芯片，所述传感单元采用的是lc01系列内置电荷放大器的加速度传感器。
9.通过采用上述技术方案，stm32f103zet6系列芯片集成adc、spi、sdio、等多种功能，且具有睡眠、停机、和待机三种低功耗模式，有利于控制功耗；加速度传感器满足测量范围、测量精度的要求同时满足施工环境的特殊要求。传感器采集数据进入调理单元。
10.较佳的，所述时钟单元采用的是时钟芯片ds1302，所述a/d采集单元采用的是stm32f103ve芯片。
11.通过采用上述技术方案，时钟芯片ds1302为加速度数据提供时间戳，存储单元进行文件保存时以时钟单元8提供的时间命名；stm32f103ve芯片可以满足精度的要求。
12.较佳的，所述调理单元是由lm358芯片构成的运算放大电路。
13.通过采用上述技术方案，运算放大电路用于把传感单元输出的-5-+5v信号转换为0-3.3v信号，满足采集单元的采集范围。
14.较佳的，所述显示单元中包括有与所述控制单元电性连接的驱动单元以及与所述驱动单元电性连接的显示器，所述驱动单元与所述控制单元通过设置在所述控制单元内的显示接口进行电性连接，所述显示器采用的是dmt80480t070_02wt型号的工业串口屏。
15.通过采用上述技术方案，驱动单元的设定可以实现对显示器进行驱动运行，显示器可以实时显示当前加速度值。
16.较佳的，所述存储单元采用的是sd卡作为存储介质，所述sd卡带有自锁卡槽，所述存储单元与所述控制单元通过设置在所述控制单元内部的存储接口进行电性连接。
17.通过采用上述技术方案，自锁卡槽可以防止松脱或掉落；存储单元可以将加速度数据全部保存在sd卡中，并以当前时间命名，并根据保存文件的大小新建文件，既当数据量达到所设置的文件大小时就新建文件。
18.较佳的，所述供电单元包括有电压管理电路和与所述电压管理电路电性连接的蓄电池，所述电压管理电路与所述控制单元电性连接。
19.通过采用上述技术方案，电压管理电路用于实现对输送的电压进行调节处理，且蓄电池用于实现供电运行。
20.综上所述，本实用新型主要具有以下有益效果：
21.本实用新型具有投资小、结构调整方便、运行稳定的优点，可实现便捷的加速度测量功能，对机场建设中加速度变化特性研究具有重要作用；通过嵌入式处理可以自动化定时采集加速度数据，并对采样率进行设置；通过嵌入式处理可以把采集的加速度数据全部存放在sd卡中，并以当前时间命名。
附图说明
22.图1是本实用新型的系统结构示意图；
23.图2是本实用新型的调理单元电路图；
24.图3是本实用新型的存储单元电路图；
25.图4是本实用新型的传感单元电路图。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.实施例
28.参考图1-4，一种基于嵌入式系统的加速度测量装置，包括控制单元，所述控制单元上电性连接有用于供电运行的供电单元，所述控制单元上电性连接有用于实现延迟控制
和计时的时钟单元，所述控制单元上电性连接有用于实现对数据存储的存储单元，所述控制单元上电性连接有用于实现显示的显示单元，所述控制单元上电性连接有用于实现对数据信息进行转换和采集的a/d采集单元，所述a/d采集单元上电性连接有实现对数据信息进行处理的调理单元，所述调理单元上电性连接有用于实现对采集数据信息的传感单元。
29.通过采用上述技术方案，本实用新型具有投资小、结构调整方便、运行稳定的优点，可实现便捷的加速度测量功能，对机场建设中加速度变化特性研究具有重要作用；通过嵌入式处理可以自动化定时采集加速度数据，并对采样率进行设置；通过嵌入式处理可以把采集的加速度数据全部存放在sd卡中，并以当前时间命名。
30.本实施例中，优选的，所述控制单元采用的是stm32f103zet6系列芯片，所述传感单元采用的是lc01系列内置电荷放大器的加速度传感器。效果为，stm32f103zet6系列芯片集成adc、spi、sdio、等多种功能，且具有睡眠、停机、和待机三种低功耗模式，有利于控制功耗；加速度传感器满足测量范围、测量精度的要求同时满足施工环境的特殊要求。传感器采集数据进入调理单元。
31.本实施例中，优选的，所述时钟单元采用的是时钟芯片ds1302，所述a/d采集单元采用的是stm32f103ve芯片。效果为，时钟芯片ds1302为加速度数据提供时间戳，存储单元进行文件保存时以时钟单元8提供的时间命名；stm32f103ve芯片可以满足精度的要求。
32.本实施例中，优选的，所述调理单元是由lm358芯片构成的运算放大电路。效果为，运算放大电路用于把传感单元输出的-5-+5v信号转换为0-3.3v信号，满足采集单元的采集范围。
33.本实施例中，优选的，所述显示单元中包括有与所述控制单元电性连接的驱动单元以及与所述驱动单元电性连接的显示器，所述驱动单元与所述控制单元通过设置在所述控制单元内的显示接口进行电性连接，所述显示器采用的是dmt80480t070_02wt型号的工业串口屏。效果为，驱动单元的设定可以实现对显示器进行驱动运行，显示器可以实时显示当前加速度值。
34.本实施例中，优选的，所述存储单元采用的是sd卡作为存储介质，所述sd卡带有自锁卡槽，所述存储单元与所述控制单元通过设置在所述控制单元内部的存储接口进行电性连接。效果为，自锁卡槽可以防止松脱或掉落；存储单元可以将加速度数据全部保存在sd卡中，并以当前时间命名，并根据保存文件的大小新建文件，既当数据量达到所设置的文件大小时就新建文件。
35.本实施例中，优选的，所述供电单元包括有电压管理电路和与所述电压管理电路电性连接的蓄电池，所述电压管理电路与所述控制单元电性连接。效果为，电压管理电路用于实现对输送的电压进行调节处理，且蓄电池用于实现供电运行。
36.使用原理及优点：
37.通过供电单元实现对系统进行供电运行，且设有电压管理电路实现对电压进行稳定的输出，在系统进行上电后，传感单元启动，此时传感单元把加速度信号转化为电信号，控制单元在获取传感单元的数据信息之前采集经过调理单元进行处理和a/d采集单元转换获取，然后再将全部数据保存在存储单元的sd卡中，并且通过时钟单元实现以当前时间点命名。此外，把数据通过显示单元在液晶屏幕显示。
38.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，
可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。