门式起重机安全监控系统硬件设计 机械工程及其自动化专业VIP免费

=摘要本设计为良好完成门式起重机关于安全监控的基础操纵功能，从主控芯片入手，采用AT89S52单片机。为使系统设计更为高效，将分步骤进行到底，以模块化设计法，阶段性的分板块做好计划。将系统的硬件分为主控系统、数据采集、人机交互处理三大组成部分。以AT89C52、复位电路及晶振电路为代表的主控系统部分；高精度电阻应变式传感器、信号的前级处理和A/D转换组成的数据采集部分，其中包括桥式测量电路、放大电路和数模转换电路；人机交互界面部分包含键盘输入、数码管显示，主要使用4*4矩阵键盘、数码管显示模块；通过单片机C语言对软件实行编程，以完成该设计的所有控制功能。【关键词】:AT89C51；压力传感器；数码管；矩阵键盘=一、绪论1.1选题背景及意义相对其他起重设备而言，门式起重机具有结构简单、使用方便、作业范围大、适应面广及安全可靠性高的优点，因此其被广泛应用于港口运输业和造船业中。但是于现实情况下，大部分门式起重机在现场作业中都处于超负荷运转状态，因超载和误操作因素产生的事故屡屡发生。由于持续进步的自动化测量技术，人们对于功能、精确性、智能化、性能与价格比等的要求，过去已有的门式起重机安全监控系统已不再满足。为此，设计一款具有功能完善、高智能化水平与性价比的门式起重机安全监控系统尤为重要，近年来逐渐成为了国内外各大公司讨论的热门话题。1.2研究内容本次设计主要的研究内容是实现门式起重机安全监控系统的硬件部分设计。整个门式起重机安全监控系统可实现对于被吊物体重量的测量、显示和重量超重报警。具体来说，该系统以采用单片机为总控制中心，首先经由采集数据电路对被吊物体称重，数据处理经单片机主控电路完成、然后通过人机交互电路的矩阵键盘实现数据的输入以及数码管显示电路进行称量信息显示。如若被吊物体超过提前预设的总重量，门式起重机的=操作人员听到蜂鸣器发出的蜂鸣声就知道需要减轻被吊物体重量，以防止意外情况的发生。1.3研究意义在码头、港口以及船舶等生产制造装备过程中近些年来起重机使用越加频繁。然而较高的风险因素也隐藏在其运行状态中，安全事故偶有发生，对于人员安全及经济益损抱有很大风险。由此，管理者最为关注的问题之一则是起重设备在运行中的安全问题。为从源头遏制事故的发生次数，经技术层次对起重机安全智能监控进行更新升级。要想明晰事故发生原因首先要掌握起重机操作过程情况，追根溯源，时刻监控其运行状态。对于故障问题的发生能于第一时间进行反馈与提示，对问题进行适时诊断，因此关于起重机安全监控系统的研究在实际应用层面具有重要意义。1.4本文结构安排本文主要的工作安排：第1章，简单论述议题的研究背景，表明研究的现实意义。并进一步阐述本次毕业设计所需研究的主要内容，指出整个门式起重机安全监控系统可以实现对于被吊物体重量的测量、显示和重量超重报警。最后对论文的结构框架进行确定。第2章，通过阐述本次毕业设计中的门式起重机安全监控系统的性能指标，针对性提出设计方案，并做进一步分析与探讨，最后针对于该系统中需要用到的核心电子元器件进行选型。第3章，阐述硬件的整体设计过程，同时详细说明电路的工作原理；第4章，对文章进行总结与反思，同时展望未=来。二、系统设计方案2.1系统设计目标分析本次需要实现一个关于门式起重机安全监控系统的设计，具体实现要求如下：1.、能够实现对于不大于20吨的物体进行称重。2、整个系统采用先进的微控制器来进行控制，需要具有较高的自动化性能。3、具备通过适当的显示部件来显示被吊物体=重量功能。4、可以利用按键完成对于被吊物体重量的设定。5、一旦被吊物体超过所预设的被吊重量，系统就会通过报警部件来发出报警提示。2.2系统总体框架通过对设计目标分析，确定本设计系统的系统整体框架。逻辑线路为首先通过应变片式传感器进行测量，对模拟信号放大与模数转换，再进入单片机处理，最后一步则是经数码管显示模块进行显示。一旦被吊物体超过按键模块所设置的总量，整个系统就会通过启动蜂鸣器来进行报警提示，从而使得门式起重机处于一个安全的状态。整个系统由五个部分组成，分别为STC89C52控制单元、重...