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本文格式為Word版,下載可任意編輯——系統(tǒng)沒有檢測到任何網(wǎng)絡(luò)硬件
基于UDP網(wǎng)絡(luò)的汽車檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
基于UDP網(wǎng)絡(luò)的汽車檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要:
UDP網(wǎng)絡(luò)實(shí)質(zhì)上是一種網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議,與TCP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議一樣被廣泛應(yīng)用于汽車檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì),其應(yīng)用原理是將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量以壓縮數(shù)據(jù)包的形式傳輸在網(wǎng)絡(luò)中,以實(shí)現(xiàn)對汽車運(yùn)行動態(tài)的檢測。
1基于UDP網(wǎng)絡(luò)的汽車檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)勢分析UDP網(wǎng)絡(luò)全稱為UDP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議,其作用在于通過壓縮方法將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)包形式,并將壓縮后的數(shù)據(jù)包放入網(wǎng)絡(luò)中舉行傳輸,該作用也充分顯示UDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議技術(shù)原理。被壓縮而成的數(shù)據(jù)包是用字節(jié)舉行信息傳輸,報頭信息包含在數(shù)據(jù)包的前8個字節(jié),而其他數(shù)據(jù)那么包含在剩余的字節(jié)中。UDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與UDP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議即用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議,主要作用是將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量壓縮成數(shù)據(jù)包的形式在網(wǎng)絡(luò)中舉行傳輸。數(shù)據(jù)包的前8個字節(jié)包含報頭信息,剩余字節(jié)包含實(shí)際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)[1]。
UDP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議與TCP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議相反,是一個面向無連接的傳輸協(xié)議,所以在數(shù)據(jù)傳輸過程中的不成靠性較高,即增加了數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的不成靠性,也回響出UDP報頭所攜帶的信息與TCP相對比少,但UDP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議更適合于汽車檢測系統(tǒng),所以好多汽車檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)都或多或少應(yīng)用到了DUP網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù),即通過UDP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議將檢測到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡嚳偛倏v系,以實(shí)現(xiàn)對汽車的正常操控。
數(shù)據(jù)傳輸中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包是通過層層累加形成的,所以數(shù)據(jù)的獲取需要去掉數(shù)據(jù)報頭片面后才能得到,一般而言網(wǎng)絡(luò)傳輸中IP數(shù)據(jù)最多能夠攜帶65536字節(jié),這意味最終獲取的數(shù)據(jù)不多少,但就UDP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議而言,本身就不需要穩(wěn)當(dāng)傳輸,所以與其他網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議相比獲取數(shù)據(jù)的空間更多,由于會省略掉好多報頭信息。
UDP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議的工作原理:UDP網(wǎng)絡(luò)在舉行數(shù)據(jù)傳輸時不需要建立連接,也就不需要舉行流量操縱,同時也沒超時重傳機(jī)制,所以UDP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸速度與其他網(wǎng)絡(luò)相對比快,故汽車的檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)要基于UDP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。
2基于UDP網(wǎng)絡(luò)的汽車檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)2.1汽車檢測系統(tǒng)中各工位計(jì)算機(jī)的選擇計(jì)算機(jī)是UDP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸必不成少的載體,所以應(yīng)選擇防塵性和防震性較好的計(jì)算機(jī),可以選擇專用的工業(yè)計(jì)算機(jī)工控機(jī)和普遍商用機(jī),其中工業(yè)計(jì)算機(jī)工控機(jī)應(yīng)用在汽車檢測系統(tǒng)中,不但能夠有效實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和工位檢測操縱柜的融合嗎,提高汽車檢測效率和質(zhì)量,還有利于提高汽車檢測系統(tǒng)的防塵效果及防震效果,但不成否認(rèn)的是該計(jì)算機(jī)工控機(jī)的本金很高,并且相應(yīng)的硬件跟新?lián)Q代也不便當(dāng),所以一般小型汽車企業(yè)不會選擇這種計(jì)算機(jī);
與工業(yè)計(jì)算機(jī)工控機(jī)相比,普遍商用機(jī)的本金就相對較低,同時相應(yīng)的硬軟件也對比輕易跟新?lián)Q代,雖然其防塵性及防震性不及工業(yè)計(jì)算機(jī)工控機(jī),但用于工作環(huán)境對比優(yōu)越的汽車綜合性能檢測操作機(jī)房還是可以的,面對這些缺乏可以在設(shè)計(jì)時適當(dāng)增設(shè)一些除塵防震設(shè)備,如空調(diào)機(jī)、防塵網(wǎng)和換氣扇等的安裝,所以一般會選擇市場上性能好且價錢較為合理的普遍商用計(jì)算機(jī),以此作為中央操縱計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫(數(shù)據(jù)通過UDP網(wǎng)絡(luò)傳輸獲?。┑慕ⅰ⒐芾?、存檔、查詢、修改和統(tǒng)計(jì)等[2]。
2.2汽車檢測系統(tǒng)中各工位測控子系統(tǒng)的布局設(shè)計(jì)2.2.1第一工位測控子系統(tǒng)的布局設(shè)計(jì)第一工位測控子系統(tǒng)的檢測內(nèi)容包括:汽車的外觀、汽車的廢氣煙度和汽車的車速表。概括布局設(shè)計(jì)為:利用前面選用的計(jì)算機(jī)作為第一工位的控機(jī),然后配置相應(yīng)的廢氣分析儀、煙度計(jì)、速度信號裝置、驅(qū)動器和到位信號裝置。具體檢測過程如下:第一,對汽車的外觀舉行檢測;
其次,根據(jù)汽車的不同型號汽油或柴油發(fā)動機(jī),對相應(yīng)的廢氣含量、煙度舉行檢測;
第三,對汽車車速舉行檢測,可利用車速表試驗(yàn)臺實(shí)現(xiàn)對汽車車速表的檢測[3]。
2.2.2其次工位測控子系統(tǒng)的布局設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)其次工位測控子系統(tǒng)的檢測內(nèi)容包括:汽車的喇叭聲級別、汽車的燈光亮度和側(cè)滑量;
概括布局設(shè)計(jì)如下:先利用專用的商用機(jī)組建成其次工位的控機(jī),然后設(shè)置相應(yīng)的喇叭聲級別信號監(jiān)測儀、A/D數(shù)據(jù)采集裝置、燈光儀、側(cè)滑量信號檢測儀等。概括檢測過程如下:第一,利用全自動燈光儀對汽車的前照燈舉行燈光亮度檢測;
其次,待燈光亮度檢測完畢后由控機(jī)發(fā)送“啟送”命令,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對其光束位置、光強(qiáng)度及偏轉(zhuǎn)等動作的測量;
第三,待汽車燈的一切信息測量完成后,便通過UDP網(wǎng)絡(luò)將獲取而來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成RS-232信號并傳給嵌入式接口操縱單元;
第四,利用喇叭聲級信號檢測汽車?yán)嚷暤募墑e,并對聲級舉行0-2v峰值的輸出,以保持汽車電壓;
第五,對于超標(biāo)的喇叭聲可以通過UDP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議舉行非線性處理,然后通過A/D將喇叭聲對環(huán)境造成噪聲污染的最大值舉行計(jì)算、采集和讀取;
第六,利用位移傳感器將側(cè)滑量信號監(jiān)測儀檢測出來的信號轉(zhuǎn)化為電壓信號輸出[4]。
2.2.3第三工位測控子系統(tǒng)的布局設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)第三工位測控子系統(tǒng)的主要檢測內(nèi)容為汽車制動力。具體布局設(shè)計(jì)為:先根據(jù)汽車制動力檢測總需求設(shè)計(jì)與之相對應(yīng)的汽車反力式滾筒制動力試驗(yàn)臺,該制動力試驗(yàn)主要由主機(jī)、壓力傳感單元、光電傳感單元、磁接近傳感單元、機(jī)電傳動機(jī)構(gòu)和機(jī)械片面組建而成,然后組建左右車輪的制動力測試單元,主要由第三滾筒、磁接近開關(guān)和壓力傳感器組成,為了保證滾筒的筒軸線平行,還使用滾動軸承與軸承座將砂輪支持在框架上。概括檢測過程如下:第一,先將需要檢測制動力的汽車車輪安置到制動砂輪上,然后由主機(jī)向電機(jī)發(fā)出“啟動”命令,驅(qū)動砂輪旋轉(zhuǎn);
其次,當(dāng)車輪在電機(jī)驅(qū)動下發(fā)生制動時,汽車車輪的制動器就會產(chǎn)生摩擦力,對制動滾筒砂輪的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生了阻礙影響,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)方向相反作用力的賦予;
第三,待反作用力產(chǎn)生后,將其通過測力杠桿作用傳至滾筒下方的壓力傳感器內(nèi),然后由壓力傳感器舉行信號采集和處理,結(jié)果實(shí)現(xiàn)對汽車制動力的檢測[5]。
2.3汽車檢測系統(tǒng)中模擬信號采集、傳輸和處理設(shè)計(jì)2.3.1傳感器信號調(diào)理電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)傳感器信號調(diào)理模塊布局設(shè)計(jì):先確定操縱信號,然后選取適合的線性化補(bǔ)償方法和自動歸零途徑,結(jié)果設(shè)置高密度放大器、跟隨器和V/I變換器,其中高密度放大器主要選用環(huán)流變送放大器AD693,能夠接收的傳感器信號壓力為0mv~100mv,可以轉(zhuǎn)變?yōu)?mA~20mA的電流信號;
V/I變換器的轉(zhuǎn)變系數(shù)為0.2666A/V,輸出范圍有4mA~20mA、0mA~20mA、12mA±8mA三種[6]。
概括傳感器信號調(diào)理模塊布局見圖1。概括傳感信號的調(diào)理及采集過程如下:先利用UDP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議將操縱信號舉行線性化補(bǔ)償,然后將補(bǔ)償后的操縱信號傳輸?shù)絺鞲心K,之后通過高密度放大器將信號明確化,結(jié)果利用跟隨器將具有傳感性的信號推送到V/I變換器(輸出范圍為4-20mA),由V/I變換器將信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)信號采集。
2.3.2隔離放大電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)隔離放大電路設(shè)計(jì)的目的在于隔離外部串入的干擾信號,設(shè)計(jì)中使用到的隔離放大器為AD202隔離放大器(隔離電源為±7.5V/2mA),該隔離放大器的運(yùn)作原理在于通過內(nèi)部的變壓器藕合,將輸入的信號舉行電氣隔離,然后通過直流電壓變換電路對信號舉行處理,結(jié)果利用運(yùn)算放大器將信號傳送到A/D數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)信號中數(shù)據(jù)
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