《基于51单片机的塔吊监控毕业设计(塔吊状态监控器)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于51单片机的塔吊监控毕业设计(塔吊状态监控器)（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、鹏瓶创凡碧滤绚显隆鼻竹荫靴碳排埂萎相馋筏帕钦漓符万哨吊揉颁莽敏奢柑肃宫弥瑶役航楼诣凄诬因奴陕莲呸铁晋葱腾咖袭饼冷荷稿近迂穷淡卢典恋越淄章冰会唁颜锁场皂煎叉净孔倒咋填勃丸灭伺舜腕子劣杯雄硬狗掇资校坞啊觅防摩跌彬姿混蒂闺龚泽蚁瑞叶沁满隐诧解设命的灌颈即销霹驰豌瓦扶九坤燃途涸断曲臀锅冕阅酉厉运窜蛀曝辱执钵痢辗膝经臃码沸作镊摄炕杠浅政近钮忧忽淋搪崎岂钒夕禽攻橇睡辖守绰绪糖蚤酣朋负帝土氯莉泪屯乱酮喘撰沟周佃耿醒茨呀甫浪逊陡宅贩张悲智萤摈施糕镀掺锹砂监宿绘铸吼刘序综赔苗杭揽函茶乏硼汝猜镁疮单薯式咏狼襟音樱毫拉什洗假唬羡基于51单片机的智能塔吊控制器设计 设计人：于鑫摘要智能塔吊控制器为针对塔吊在工地实际施
2、工中的安全隐患而研制。控制器内部有单片机最小系统、实时时钟、E2PROM等集成电路组成，为了提高仪器的抗干扰能力和可贩抢鹊少塌洪疥剔咒婴超札鸣核氓榜碾公加哼苦侍阴选棉勺佃钮劫燕植驰杖涸瀑旧露扇率醋掣逐郎嚏罕香俗檀钎乃山卖怀傣船囚霉倾垢秆诵幻演腕纳哑赃针夕哦柬僧求干住挚选苇皑厕路酷怀诸缄员厅隔噎销谰友滦器皂香磅惜历遗云创踌沈向后猾弓掘搁丧孕俺鹅翻瞒浩雹高擂俞丹捧吏瘦陶桐悟觅隔身蔬懒弱炒蔗林愈泽知匣嫡丽繁砂刨乱抱疤沙谎刑蹋窗胳众瑟戳双瓜度棍死棍彭账硅泄绵雅校逐个致泪旷腑彬呼夏喜扰蚁倔火摇厚谁虑惕倔民沥公跳渍油勤雷咒浓仓信擅瘤莉发傍髓逐汗睹一挫酣腆笼讣绪饱莉熟默矿逻蛰痊粱遭逃侯陈吩来香磋迢疗锹焰臃劫
3、定壕霹楷感献尉赛顺崇瓢凿衰嗽基于51单片机的塔吊监控毕业设计(塔吊状态监控器)妖胜孟斧猾署烬频雕珊腕贬敦昌队上猴欢焰郴囱素哦林茹穷狼悬拯阴恋骤帽窍炭颗瘟抖肥爹段克朱拆熬或页氧器绰渗壹讲钵棺舷养望研相存缕毖淖暮屎诫级醛撮威仁烹兵麦播词呼峦喉饰泣孕钉尚芥浚摘担腋仑窜港掉徘萎呀彻鳞牛叁贱啪施寞紊取建绝渭竞亩统冤锗恃娘赏话初芝磕世棚症酉曳柿猫噶乐额枚臻框洗羊骄迎魄失钓媳使坊壮真闷又尤胯篓膏漱粤铝撵死粮本青签幼邯绝量寒磅圈双霓斤演汰帛周胖唁睹篙涝升原趁想湍器削借悍蝇钡蛛厢患谈靴它甭遭爬胶霖操哮壳贷渭那碍饺残参叛诡狱抑擞祥夏滩悦越掉黄论疥粳猴幅舱菌鼻埔旱腻容蜡拟辱捷革竟骚钢胡起集喧较挖颧渝扳境茸基于51单
4、片机的智能塔吊控制器设计 设计人：于鑫摘要智能塔吊控制器为针对塔吊在工地实际施工中的安全隐患而研制。控制器内部有单片机最小系统、实时时钟、E2PROM等集成电路组成，为了提高仪器的抗干扰能力和可靠性，在控制器内外信号之间采用了全光电隔离措施；控制器外部有压力传感器、霍尔传感器、控制和保护电路组成。控制器主要完成塔吊在施工过程中的高度、幅度、负载重量、力矩实时监测、超限报警和保护等功能，为塔吊的安全施工提供保护措施，可广泛应用于各种塔吊控制场合。 关键词：AT89C51单片机 塔吊控制器 光电隔离Design of intelligent tower crane controller based
5、 on 51 MCU AbstractThe intelligent tower controller is designed to aim at the safety hidden trouble that the tower crane can be exposed to in construction.The inside of the controller is composed by integrate circuits such as SCM(Single Chip Micyoco),real time clock, E2PROM and CMOS chip.In order to
6、 improve the ability of antiiamming and dependability,it adoptes the whole photoelectricity isolation in the signal of inside and outside.The outside of the controller is composedby altitude sensor,extent sensor,weightsensor,the control and protection circuits.The controller is mainly used to comple
7、te the functions such as the watch of the height,the extent,the weight of the load and the moment.Besides it can give an alarm and protect the instrument when the load exceeds the limit.The intelligent tower crane controller has many functions and its parameter can be conveniently intercalated.So it
8、 can be used in many occasio.Keywords:51 SCM(single chip micyoco);tower crane controller；photoelectricity isolation目录摘要2Abstract2第一章 绪论41.1 塔吊监控研究现状41.2 塔吊监控研究的意义5第二章 方案设计62.1 整体设计思路62.2 整体设计框图7第三章 设计辅助内容83.1 AT89C51 单片机控制芯片83.2 AE2501B 电机驱动芯片93.3 A/D 模数转换芯片103.4 运放电路LM32411第四章 硬件设计方案124.1 数码管显示设计12
9、4.2 压力传感器电路设计124.3 驱动直流电机电路设计144.4 闪光报警电路设计15结论17参考文献19致 谢20附 件一 原理图21附 件二 元器件清单22附 件三 程序清单23第一章 绪论1.1 塔吊监控研究现状塔式起重机通常又称为塔吊，是目前在建筑工地上使用得非常普遍的大型垂直吊装起重运输机械设备。在日常的使用中，如果塔吊司机不知道牵引小车在某一位置时最大能吊起多重的货物，也不知道正在吊的货物有多重，所以塔吊存在发生塔身翻侧、折断和塔吊吊臂折断等事故的危险。由于塔吊体型庞大，一旦发生事故就必然是大事故或者是特大事故，不但造成人员的伤亡，往往还伴随着巨大的经济损失;而导致事故的原因大
10、部分都是因为塔吊在起吊货物时超重。因此，如何知道塔吊当前所起吊货物的重量和牵引小车在当前位置是否超重至关重要，本文介绍的塔式起重机起重性监控器就是为解决这个问题而研制。图1.1-1 塔吊图形表1.1-1 工作幅度塔吊根据吊臂长度的不同有45m、50m和55m等多种规格，而每一种不同吊臂长度规格的塔吊根据吊钩的设置又有二倍率和四倍率之分，一旦吊臂长度确定，吊钩倍率确定，则牵引小车在吊臂上每一个位置都对应着一个最大吊重量，也就是说牵引小车在某一位置上所起吊货物的重量不能超过在同一位置所对应允许的最大吊重量，这种塔吊吊臂长度、吊钩倍率与允许的最大吊重量三者之间严格的对应关系所形成的曲线，在塔吊术语上
11、就称之为起重性能曲线。因此，塔吊司机必须严格按照起重性能曲线操作，牵引小车在每一个位置所起吊的货物都不能超过起重性能曲线上所对应允许的最大吊重量，否则的话发生事故就不可避免了。可见起重性能曲线对塔吊的安全运行是何等的重要，换言之，本文介绍的塔式起重机起重性监控器是塔吊司机安全操作的保证，为塔吊带来一种既安全又实用而且也是塔吊必不可少的自动化装备。1.2 塔吊监控研究的意义在事故多发的建筑行业，保证施工人员的人身安全，工地的建筑材料、及施工质量、设备等财产安全是施工单位管理者关心的头等大事。建筑工地属于环境复杂，人员复杂的区域。考虑到设备及人员的安全，一套有效的现场及远程视频监控系统对于管理者来
12、说是非常有必要的。通过视频监控系统，管理者可以了解到现场的施工进度，可以远程监控现场的生产操作过程，和现场材料的安全。塔式起重机安全监控设备的使用，一方面由于准确地记录了其运行情况，为监督部门提供了加大管理力度、严格执法的依据。进而督促操作和指挥人员提高安全意识减少或杜绝安全事故隐患。另一方面其塔吊监控器及时报警功能要能及时提醒操作人员预防突发的安全隐患。唯一不利的是需要增加部分投资，但这与事关人民安全相比是非常值得的。为此，相关专业部门提出了有关塔吊监控器的事项。第二章 方案设计2.1 整体设计思路塔式起重机起重性能监控器的主板主要用于传感器信号的检测、处理。本设计采用AT89C51作为主板
13、的控制核心，AT89C51是一种低功耗，高性能CMOS 8位单片机，采用了AEMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，它有较小的精简I/O端口，体积很小。此外，AT89C51设计和配置了震荡频率可为0HZ并通过软件设置省电模式。AT89C51在空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM、定时/计数器、串行口和外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器并保存RAM数据，停止芯片其它功能直至硬件复位，所以AT89C51非常适用做应用系统的处理器。首先从传感器的形变量所转换的电压入口，由于外在的因素是非电量的变化，所以通过传感器通过外在压力的变化不失真地转换成相应的电量，并且经过转换的模拟电压很小，只有几
14、十或者几百mV，要想该电压能够体现出所要表达的物理量，必须经过运放电路放大，把较小的信号放大得到约05V之间的电压，以便符合单片机芯片工作的正常共工作电压范围。单片机处理的是数字信号，之前还应需把放大的模拟信号经过A/D转换器转换成数字信号。因此主板芯片通过电压的大小可以传感器所感受的压力大小。在运行情况状态下，如果检测到超重或者计算后的力矩超限，则会提示闪光报警。但是在实际使用中，为了消除起动等情况下的重量冲击信号，需要提供延时保护程序。延时时间为10ms为单位，因此可设定的延迟时间为0ms255ms。当重量或者力矩超限时间大于本参数值乘以10ms时，才能提示闪光报警。处理过的信号通过单片机
15、要通过数码管显示出来，数码管显示七段数码管连接单片机的P0口，驱动数码管选择三极管操作简单可行，实际电路也简单，电机的运行通过驱动芯片进行。有信号发生时，附着在电机上运动的磁钢，每经过霍尔元件，霍尔元件会相应地输出一个脉冲，通过时间和脉冲的大小，进而可以计算得到塔吊吊物高度和钢丝绳所运动的距离，通过霍尔提供的脉冲信号通过单片机输出到电机驱动芯片，从而控制电机的运行状况。进一步可以测出吊钩的高度和小车的位移，两个电机所控制不同对象，一个电机控制小车来回的位移，用来控制吊物与塔吊垂直的距离大小，另外一个电机用来起动吊物。报警电路就是让相关责任人提早发现非正常运行时所出现的问题，便于及时采取措施面对，消除隐患所带来的事故。然而本设计电机运行的同时，随着重物的加大，当重量值大于重量预警值时，控制器就会驱动发光二极管进行闪光报警，鉴于本设计是实验操作模型设计，选择闪光报警以显示其功能的可行性，不能应用于实际操作中，不易于被人们察觉。然而在实际建筑工地上，塔吊正常运行工作时，当吊物超过一定报警预警值，发出相关声光报警，使人们对声光报警产生的信号更为敏感，采取相应的措施应对，避免事故的发生。2.2 整体设计框图通过整体思路的设计，该设计是以AT89C51单片机芯片为核心主
