一种高速公路压实度检测装置的制作方法

1.本实用新型专利涉及公路检测技术领域。


背景技术：

2.压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一，表征现场压实后的密度状况，压实度越高，密实度越大，材料整体性能越好，因此，路基路面施工中，碾压工艺成为施工质量控制的关键工序，提高路基材料结构的压实度，对路基强度和稳定性有显著提高，也能使道路的使用寿命明显增长。因此路基的压实度的精准检测尤为重要。在公路的建设、运营和维修养护中，路基、路面的压实质量是反映道路工程施工质量的重要指标，只有对路基、路面结构层进行充分压实，才能保证路基、路面的强度、刚度及路面的平整度，进而才能保证路基、路面的使用性能和使用寿命。
3.现有的高速公路试验检测装置，都是将高速公路混合物块取出一块后，放在试验检测装置内，然后再进行压实度测验。对于现场施工的工作人员来说，不能及时了解现场公路压实度的情况。因此，设计一种能够现场检测公路压实度的检测装置是十分必要的。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有的公路试验检测装置不能现场检测公路抗压强度的问题，从而提供一种高速公路压实度检测装置。
5.本实用新型采用的技术方案是：一种高速公路压实度检测装置，该检测装置用在现场施工的公路上，且结合上位机使用；该检测装置包括n个压力传感器1、n个a/d采集模块2、1个主控器3和rs485接口4，n为正整数；n个压力传感器1分别埋在公路的铺路材料内，n个压力传感器1的压力信号输出端一一对应连接n个a/d采集模块2；n个a/d采集模块2均与主控器3之间交互传输压力信号；主控器3通过rs485接口4与上位机之间交互传输压力信号；
6.所述a/d采集模块2包括电阻r2、电阻r4、电阻r3、ad8421(u4)、电容c8、电容c9、c10、电阻r11、电容c15、电容c16、电容c17、电容c6、电容c11、电容c7、c12、ltc2328-16芯片u2、il716芯片u3、ad8421芯片(u4)、c4、c5、c2、c3、5v电源u1、电容c18、电容c19、a1215s芯片、c20、c21、c22和c23；
7.所述主控器3型号为ep1c12q240i7芯片；
8.压力传感器1采集压力信号后将压力信号输入至电阻r2的一端和电阻r4的一端；电阻r2和电阻r4的另一端分别连接电阻r3的两端；电阻r3的两端分别连接ad8421(u4)的引脚1和引脚4；ad8421芯片(u4)的引脚8同时连接电容c10的一端和 15v电源，ad8421芯片(u4)的引脚5连接电容c10的另一端和-15v电源；ad8421芯片(u4)的引脚6同时连接电容c15的一端、电容c16的一端、电容c17的一端、电容c13的一端、电容c8的一端、电容c9的一端和gnd；ad8421芯片(u4)的引脚7连接ltc2328-16芯片u2的引脚4；电容c8的另一端和电容c9的另一端同时连接电阻r11的一端、iso 5v电源和il716芯片u3的引脚1和ltc2328-16芯片u2的引脚15；电阻r11的另一端连接 5v电源和ltc2328-16芯片u2的引脚2；
9.电容c13的另一端连接ltc2328-16芯片u2的引脚2；电容c15的一端连接ltc2328-16芯片u2的引脚7；电容c16的另一端连接ltc2328-16芯片u2的引脚8；电容c17的另一端连接ltc2328-16芯片u2的引脚7；ltc2328-16芯片u2的引脚1同时连接电容c6的一端和电容c11的一端，ltc2328-16芯片u2的引脚3、引脚5、引脚6同时连接电容c15的一端；电容c6的另一端连接ltc2328-16芯片u2的引脚16、电容c14的一端、电容c7的一端、il716芯片u3的引脚2和引脚8；ltc2328-16芯片u2的引脚14连接il716芯片u3的引脚3；ltc2328-16芯片u2的引脚13连接il716芯片u3的引脚5；ltc2328-16芯片u2的引脚12同时连接ltc2328-16芯片u2的引脚10和电容c14的另一端；ltc2328-16芯片u2的引脚9连接il716芯片u3的引脚6；
10.il716芯片u3的引脚1连接电容c7的一端；il716芯片u3的引脚16连接3.3vcc，3.3vcc还连接电容c12的一端，电容c12的另一端连接gnd；il716芯片u3的引脚15连接gnd，il716芯片u3的引脚14连接主控器5ep1c12q240i7芯片的引脚62；il716芯片u3的引脚12连接主控器5ep1c12q240i7芯片的引脚64；il716芯片u3的引脚11连接主控器5ep1c12q240i7芯片的引脚65；
11.电阻r11的另一端还连接5v电源u1的引脚1、电容c4的一端和电容c5的一端；电容c4的另一端和电容c5的另一端同时接gnd、电容c2的一端、电容c3的一端和gnd；电容c2的另一端、电容c3的另一端同时连接5v电源u1的引脚3；
12.电容c18的一端和电容c19的一端同时连接vcc_12v和a1215s芯片的引脚1，电容c18的另一端和电容c19的另一端同时连接地和a1215s芯片的引脚2，a1215s芯片的引脚5同时连接电容c20、c21、c22、c23的一端和gnd,a1215s芯片的引脚4同时连接电容c22的另一端、电容c23的另一端和-15v电源；a1215s芯片的引脚6同时连接电容c20的另一端、电容c21的另一端和 15v电源；
13.所述rs485接口4包括il422芯片a1、dcp020505芯片dc1、电阻rl1、电阻rl2和插针(j01)；
14.il422芯片a1的引脚16连接vcc1，il422芯片a1的引脚15连接gnd；il422芯片a1的引脚14同时连接插针(j01)的引脚1和电阻rl2的一端；电阻rl2的另一端连接vcc；il422芯片a1的引脚13同时连接插针j01的引脚2和电阻rl1的一端，电阻rl1的另一端连接gnd1；l422芯片a1的引脚12连接插针j01的引脚7,l422芯片a1的引脚11连接插针j01的引脚6,l422芯片a1的引脚9连接gnd1，l422芯片a1的引脚1连接3.3vcc，l422芯片a1的引脚2接地，l422芯片a1的引脚3连接主控器5ep1c12q240i7芯片的引脚82，l422芯片a1的引脚4连接主控器5ep1c12q240i7芯片的引脚78，l422芯片a1的引脚5连接主控器5ep1c12q240i7芯片的引脚77，l422芯片a1的引脚6连接主控器5ep1c12q240i7芯片的引脚75，引脚8连接gnd；dcp020505芯片dc1的引脚1连接vcc，引脚2连接gnd，引脚5连接gnd2，引脚6同时连接电容c1的一端、电容c2的一端和vcc，电容c1的另一端和电容c2的另一端均接地。
15.优选的，该检测装置还包括lan网口5，lan网口5用于实现与主控器3和上位机之间的数据传输。
16.优选的，该检测装置还包括wifi模块6和路由器7，wifi模块6用于实现与主控器3之间的数据交互传输，还用于通过路由器7实现与上位机之间的数据传输。
17.有益效果：本实用新型所述的一种高速公路压实度检测装置，该检测装置用在现场施工的公路上，且结合上位机使用；分布的n个压力传感器实时采集路面的受压情况，并
通过a/d采集模块将电压传感器输出的0-5v电压信号转换为数字量，并将其发送至主控器，主控器接收的数字量的压力信号进行存储，主控器通过rs485接口将数字量的压力信号发送至上位机，上位机根据接收的数字量的压力信号，判别压力信号的大小，对该压力信号进行图形化显示，或者，上位机内设置压力阈值，凡是超过或低于该压力阈值的接收的压力信号，均筛选出来。图形化显示或筛选超出或低于电压阈值的电压，使得工作人员通过上位机即可快速判断该处公路的压实度是否符合要求，若不符合，可以让施工的工作人员再次压实，若符合，则不再进行压实施工。本实用新型所述的检测装置，解决了现有的现有的公路试验检测装置不能现场检测公路抗压强度的问题。
附图说明
18.图1是一种高速公路压实度检测装置的结构示意图；
19.图2是rs485接口的电路图；(a)为插针j01示意图；(b)为il422芯片示意图；(c)为电阻rl1和电阻rl2的电路示意图；(d)为dcp020505芯片示意图；
20.图3是a/d采集模块的电路图；
21.图4是主控器ep1c12q240i7芯片的电路图；
22.图5是图4的外围电路图，其中，(a)和(c)为con10连接器电路图；(b)为jtag程序入口电路；
23.图6是图4的外围电路图，其中，(a)、(b)为prom电路图；
24.图7为图4的外围电路图，为时钟电路；
25.图8为图4的外围电路图，表示电源电压电路；
26.图9为图4的ep1c12q240i7芯片所有电源和地的连接方式图；
27.图10为图4的外围电路图，(a)和(b)为上电指示灯电路图；
28.图11为电源和地之间的连接方式的电路图。
具体实施方式
29.具体实施方式一、参照图1至图11具体说明本实施方式本实施方式所述的一种高速公路压实度检测装置，该检测装置用在现场施工的公路上，且结合上位机使用；其特征在于，该检测装置包括n个压力传感器1、n个a/d采集模块2、1个主控器3和rs485接口4，n为正整数；n个压力传感器1分别埋在公路的铺路材料内，n个压力传感器1的压力信号输出端一一对应连接n个a/d采集模块2；n个a/d采集模块2均与主控器3之间交互传输压力信号；主控器3通过rs485接口4与上位机之间交互传输压力信号；
30.所述a/d采集模块2包括电阻r2、电阻r4、电阻r3、ad8421(u4)、电容c8、电容c9、c10、电阻r11、电容c15、电容c16、电容c17、电容c6、电容c11、电容c7、c12、ltc2328-16芯片u2、il716芯片u3、ad8421芯片(u4)、c4、c5、c2、c3、5v电源u1、电容c18、电容c19、a1215s芯片、c20、c21、c22和c23；
31.所述主控器3型号为ep1c12q240i7芯片；
32.压力传感器1采集压力信号后将压力信号输入至电阻r2的一端和电阻r4的一端；电阻r2和电阻r4的另一端分别连接电阻r3的两端；电阻r3的两端分别连接ad8421(u4)的引脚1和引脚4；ad8421芯片(u4)的引脚8同时连接电容c10的一端和 15v电源，ad8421芯片
(u4)的引脚5连接电容c10的另一端和-15v电源；ad8421芯片(u4)的引脚6同时连接电容c15的一端、电容c16的一端、电容c17的一端、电容c13的一端、电容c8的一端、电容c9的一端和gnd；ad8421芯片(u4)的引脚7连接ltc2328-16芯片u2的引脚4；电容c8的另一端和电容c9的另一端同时连接电阻r11的一端、iso 5v电源和il716芯片u3的引脚1和ltc2328-16芯片u2的引脚15；电阻r11的另一端连接 5v电源和ltc2328-16芯片u2的引脚2；
33.电容c13的另一端连接ltc2328-16芯片u2的引脚2；电容c15的一端连接ltc2328-16芯片u2的引脚7；电容c16的另一端连接ltc2328-16芯片u2的引脚8；电容c17的另一端连接ltc2328-16芯片u2的引脚7；ltc2328-16芯片u2的引脚1同时连接电容c6的一端和电容c11的一端，ltc2328-16芯片u2的引脚3、引脚5、引脚6同时连接电容c15的一端；电容c6的另一端连接ltc2328-16芯片u2的引脚16、电容c14的一端、电容c7的一端、il716芯片u3的引脚2和引脚8；ltc2328-16芯片u2的引脚14连接il716芯片u3的引脚3；ltc2328-16芯片u2的引脚13连接il716芯片u3的引脚5；ltc2328-16芯片u2的引脚12同时连接ltc2328-16芯片u2的引脚10和电容c14的另一端；ltc2328-16芯片u2的引脚9连接il716芯片u3的引脚6；
34.il716芯片u3的引脚1连接电容c7的一端；il716芯片u3的引脚16连接3.3vcc，3.3vcc还连接电容c12的一端，电容c12的另一端连接gnd；il716芯片u3的引脚15连接gnd，il716芯片u3的引脚14连接主控器5ep1c12q240i7芯片的引脚62；il716芯片u3的引脚12连接主控器5ep1c12q240i7芯片的引脚64；il716芯片u3的引脚11连接主控器5ep1c12q240i7芯片的引脚65；
35.电阻r11的另一端还连接5v电源u1的引脚1、电容c4的一端和电容c5的一端；电容c4的另一端和电容c5的另一端同时接gnd、电容c2的一端、电容c3的一端和gnd；电容c2的另一端、电容c3的另一端同时连接5v电源u1的引脚3；
36.电容c18的一端和电容c19的一端同时连接vcc_12v和a1215s芯片的引脚1，电容c18的另一端和电容c19的另一端同时连接地和a1215s芯片的引脚2，a1215s芯片的引脚5同时连接电容c20、c21、c22、c23的一端和gnd,a1215s芯片的引脚4同时连接电容c22的另一端、电容c23的另一端和-15v电源；a1215s芯片的引脚6同时连接电容c20的另一端、电容c21的另一端和 15v电源；
37.所述rs485接口4包括il422芯片a1、dcp020505芯片dc1、电阻rl1、电阻rl2和插针(j01)；
38.il422芯片a1的引脚16连接vcc1，il422芯片a1的引脚15连接gnd；il422芯片a1的引脚14同时连接插针(j01)的引脚1和电阻rl2的一端；电阻rl2的另一端连接vcc；il422芯片a1的引脚13同时连接插针j01的引脚2和电阻rl1的一端，电阻rl1的另一端连接gnd1；l422芯片a1的引脚12连接插针j01的引脚7,l422芯片a1的引脚11连接插针j01的引脚6,l422芯片a1的引脚9连接gnd1，l422芯片a1的引脚1连接3.3vcc，l422芯片a1的引脚2接地，l422芯片a1的引脚3连接主控器5ep1c12q240i7芯片的引脚82，l422芯片a1的引脚4连接主控器5ep1c12q240i7芯片的引脚78，l422芯片a1的引脚5连接主控器5ep1c12q240i7芯片的引脚77，l422芯片a1的引脚6连接主控器5ep1c12q240i7芯片的引脚75，引脚8连接gnd；dcp020505芯片dc1的引脚1连接vcc，引脚2连接gnd，引脚5连接gnd2，引脚6同时连接电容c1的一端、电容c2的一端和vcc，电容c1的另一端和电容c2的另一端均接地。
39.本实用新型所述的一种高速公路压实度检测装置，该检测装置用在现场施工的公
路上，且结合上位机使用；分布的n个压力传感器实时采集路面的受压情况，并通过a/d采集模块将电压传感器输出的0-5v电压信号转换为数字量，并将其发送至主控器，主控器接收的数字量的压力信号进行存储，主控器通过rs485接口将数字量的压力信号发送至上位机，上位机根据接收的数字量的压力信号，判别压力信号的大小，对该压力信号进行图形化显示，或者，上位机内设置压力阈值，凡是超过或低于该压力阈值的接收的压力信号，均筛选出来。图形化显示或筛选超出或低于电压阈值的电压，使得工作人员通过上位机即可快速判断该处公路的压实度是否符合要求，若不符合，可以让施工的工作人员再次压实，若符合，则不再进行压实施工。本实用新型所述的检测装置，解决了现有的现有的公路试验检测装置不能现场检测公路抗压强度的问题。
40.压力传感器1为普通型压力传感器，输出电压为0-5v。
41.具体实施方式二、本实施方式是对实施方式一所述的一种高速公路压实度检测装置的进一步说明，本实施方式中，该检测装置还包括lan网口5，lan网口5用于实现与主控器3和上位机之间的数据传输。
42.具体实施方式三、本实施方式是对实施方式一所述的一种高速公路压实度检测装置的进一步说明，本实施方式中，该检测装置还包括wifi模块6和路由器7，wifi模块6用于实现与主控器3之间的数据交互传输，还用于通过路由器7实现与上位机之间的数据传输。
43.图4是主控器ep1c12q240i7芯片的电路图；图5至图11均为图4的外围电路图，为设计电路时的设计规范。
44.图5是图4的外围电路图，其中，(a)和(c)为con10连接器电路图；(b)为jtag程序入口电路；
45.图6是图4的外围电路图，其中，(a)、(b)为prom电路图；
46.图7为图4的外围电路图，其中，(a)、(b)为时钟电路；
47.图8为图4的外围电路图，表示电源电压电路；
48.图9为图4的ep1c12q240i7芯片所有电源和地的连接方式图；
49.图10为图4的外围电路图，(a)和(b)为上电指示灯电路图；
50.图11为电源和地之间的连接方式的电路图。
51.图5中(a)和(c)为con10连接器，写程序时接入；(b)为jtag程序入口。图6中(a)、(b)为prom，存储写好的程序，需要时调用即可。图7中(a)、(b)为时钟电路；图8为电源电压电路；图9为图4中ep1c12q240i7芯片所有电源和地的连接方式图；图10中(a)和(b)为上电指示灯电路；图11为电源和地之间的连接方式。
52.本实用新型中的计算等均在上位机中实现，主控器主要用于数据的存储和传输。
53.本实用新型是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情况或具体情况，可以对本实用新型做各种修改，而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方式。