步骤4计算出的发射超声波到接收超声波的时间差t，用超声波波速c乘以时间差t的一半即得出载重车梁与车轴的相对位移S，即s=l/2ct，进而通过显示单元显示出来；
步骤6，根据步骤5计算出的载重车梁与车轴的相对位移，进而判断车辆是否超重，若超重，则通过无线通讯模块将车辆位置传输至服务器终端。
[0016]其中，所述超声波发射电路的芯片型号为NE555，所述显示模块采用IXD显示屏，采用芯片型号为DL06-GDJ的计时模块进行脉冲计数，所述无线通讯模块的芯片型号为NRF24L01o
[0017]本发明使用超声波传感器测量车辆在受载时车梁与车轴的相对位移，通过传感器标定，来间接测量车辆是否超重，一旦车辆超重，系统的GPS模块定位车辆，并通过无线通讯模块将超重信息以及定位信息发送至服务器终端，传感器不仅不易受损，而且实现了车载，同时实现了对超载车辆的远程实时监控。
[0018]超声波发射电路由单片机输出端直接驱动超声波发送，超声波接收电路输出端与单片机相连接，单片机的输出端与显示电路输入端相连接。单片机在TO时刻发射方波，同时启动定时器开始计时，当收到回波后，产生一负跳变到单片机中断口，单片机响应中断程序，定时器停止计数。计算时间差即可得到超声波在媒介中传播的时间t，进而根据s=l/2ct便可计算出载重车梁与车轴的相对位移，进而判断车辆是否超重，若超重，则通过无线通讯模块将车辆位置传输至服务器终端。
[0019]40kHz的方波由AVR单片机驱动超声波发射头发射超声波，经反射后由超声波接收头接收到40kHz的正弦波，由于声波在空气中传播时衰减，所以接收到的波形幅值较低，经接收电路放大、整形，最后输出一负跳变，输入单片机。由于单片机系统的晶振为12M晶振，所以只能产生半周期为12 μ s或13 μ s的方波信号，频率分别为41.67kHz和38.46kHz。本系统在编程时选用了后者。接收到的信号加到BG1、BG2组成的两级放大器上进行放大。每级放大器的放大倍数为70倍。放大的信号通过检波电路得到解调后的信号。这里使用的是IN4148检波二极管，输出的直流信号即两二极管之间电容电压。该接收电路结构简单，性能较好，制作难度小。
[0020]AVR单片机具有预取指令功能，即在执行一条指令时，预先把下一条指令取进来，使得指令可以在一个时钟周期内执行；多累加器型，数据处理速度快;AVR单片机具有32个通用工作寄存器，相当于有32条立交桥，可以快速通行；中断响应速度快。AVR单片机有多个固定中断向量入口地址，可快速响应中断；AVR单片机耗能低。对于典型功耗情况，WDT关闭时为ΙΟΟηΑ，更适用于电池供电的应用设备；有的器件最低1.8 V即可工作；AVR单片机保密性能好。
[0021]本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0022]以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
【主权项】
1.一种基于超声波传感器的车辆超重检测方法，其特征在于:具体包含如下步骤: 步骤1，采用超声波发射电路发射超声波同时发送启动信号开始脉冲计数； 步骤2，采用超声波接收电路第一次接收到障碍物反射的超声波时，发送停止信号停止脉冲计数； 步骤3，统计超声波发射电路发射超声波到超声波接收电路第一次接收到障碍物反射的超声波之间的脉冲个数； 步骤4，根据步骤3统计出的脉冲个数，用脉冲的周期T乘以脉冲个数η即得出发射超声波到接收超声波的时间差t，即t=nT ; 步骤5，根据步骤4计算出的发射超声波到接收超声波的时间差t，用超声波波速c乘以时间差t的一半即得出载重车梁与车轴的相对位移S，即s=l/2ct，进而通过显示单元显示出来； 步骤6，根据步骤5计算出的载重车梁与车轴的相对位移，进而判断车辆是否超重，若超重，则通过无线通讯模块将车辆位置传输至服务器终端。2.根据权利要求1所述的一种基于超声波传感器的车辆超重检测方法，其特征在于:所述超声波发射电路的芯片型号为NE555。3.根据权利要求1所述的一种基于超声波传感器的车辆超重检测方法，其特征在于:所述显示模块采用IXD显示屏。4.根据权利要求1所述的一种基于超声波传感器的车辆超重检测方法，其特征在于:采用芯片型号为DL06-GDJ的计时模块进行脉冲计数。5.根据权利要求1所述的一种基于超声波传感器的车辆超重检测方法，其特征在于:所述无线通讯模块的芯片型号为NRF24L01。
【专利摘要】本发明公开了一种基于超声波传感器的车辆超重检测方法，采用超声波发射电路发射超声波同时发送启动信号开始脉冲计数；采用超声波接收电路第一次接收到障碍物反射的超声波时，发送停止信号停止脉冲计数；统计超声波发射电路发射超声波到超声波接收电路第一次接收到障碍物反射的超声波之间的脉冲个数；用脉冲的周期T乘以脉冲个数n即得出发射超声波到接收超声波的时间差t；根据步骤4计算出的发射超声波到接收超声波的时间差t，用超声波波速c乘以时间差t的一半即得出载重车梁与车轴的相对位移s，即s=1/2ct，进而通过显示单元显示出来,其有效地降低了温度变化对测距精度的影响，提高了超声波测距系统的测量精度。
【IPC分类】G01S15/46, G01G19/02
【公开号】CN105158765
【申请号】CN201510541476
【发明人】宋剑
【申请人】苏州市新瑞奇节电科技有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月31日