汽車式起重機力矩限制器的研制設計說明書.doc

中國礦業(yè)大學2007屆本科生畢業(yè)設計第1頁目錄1緒論11.1概述11.2力矩限制器技術(shù)概況以及發(fā)展趨勢21.3課程的主要工作31.4解決方案的選擇41.4.1工業(yè)控制計算機解決方案41.4.2單片機解決方案61.5系統(tǒng)可擴展行的探討61.5.1集散式控制系統(tǒng)改進71.5.2現(xiàn)場總線72總體方案的設計92.1力距限制器的原理92.2力矩限制器的工作流程102.2.1軟件流程102.2.2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)112.3力矩限制器的數(shù)學模型122.4力矩限制器的調(diào)試143系統(tǒng)硬件方案的設計163.1系統(tǒng)硬件設計概述163.2前向通道的設計163.2.1信號的拾取、變送183.2.2信號的變換213.2.3ADC0809簡介223.3基本系統(tǒng)的實現(xiàn)與擴展263.3.1單片機系統(tǒng)的組成263.3.2幾類流行微控制器的介紹與最小系統(tǒng)的組成273.3.3最小系統(tǒng)的外圍擴展283.3.4微控制器系統(tǒng)構(gòu)成的實用考慮-AT89S52283.4復位監(jiān)測、看門狗X504532中國礦業(yè)大學2007屆本科生畢業(yè)設計第2頁3.4.1引腳介紹323.4.2工作原理333.4.3硬件連接353.5人機通道設計353.5.1顯示363.5.2鍵盤373.5.3報警383.6串行擴展技術(shù)得應用與探討383.6.1串行擴展技術(shù)概述383.6.2CI2與SPI總線簡介393.7數(shù)字語音技術(shù)403.7.1數(shù)字語音技術(shù)概述403.7.2語音合成與語音合成集成電路403.7.3ISD系列語音產(chǎn)品簡介403.7.4引腳功能413.7.5ISD1420454系統(tǒng)軟件設計484.1軟件設計概述484.2編程語言的選擇與簡介484.3軟件設計構(gòu)思及軟件結(jié)構(gòu)494.4主要功能的軟件實現(xiàn)505抗干擾設計535.1硬件抗干擾535.2軟件抗干擾546結(jié)論與展望57參考文獻58致謝60附錄61中國礦業(yè)大學2007屆本科生畢業(yè)設計第3頁摘要起重機是一種蘊含多種危險因素的設備，操作不當或超載，容易引起翻車、折臂等無法挽回的后果，因此對于16噸以上的起重機要求安裝一種保護設備，一般稱為力矩限制器。起重機力矩限制器是裝備在起重機上的重要超載保護裝置，它為起重機的安全工作提供了保障。本文在參考現(xiàn)有力矩限制器的基礎上，充分利用單片機技術(shù)、傳感器技術(shù)等一些技術(shù)成果，來實現(xiàn)起重機的超載力矩限制，努力確保不會出現(xiàn)因超載而造成意外事故。本系統(tǒng)具有精度高，通用性好，抗干擾能力強，功能多，比較低的建設成本以及系統(tǒng)的可擴展性能強等優(yōu)點。本文所述的起重機力矩限制器的主控單元是以單片機AT89C52為核心部件，A/D轉(zhuǎn)換器采用ADC0809，對從各傳感器采集到的數(shù)據(jù)進行變換，然后送至AT89C52進行數(shù)據(jù)的、判斷，做出各種控制動作；顯示、輸入單元選用了MAX7219芯片作為顯示和輸入控制；復位監(jiān)測芯片采用X5045來實現(xiàn)開門狗定時器、電源監(jiān)測等。關鍵詞：力矩限制器；超載保護；AT89C52；單片機；汽車起重機中國礦業(yè)大學2007屆本科生畢業(yè)設計第4頁AbstractCranemomentlimiterthatisequippedonthecraneisanimportantoverloadprotectivedevice.Itprovidessafeguardforthesafetyworkofcrane.Thispaperisbasedontheefficientexperiencelearntthroughthecomparisonandanalysisofthepresentdomesticandforeignmomentlimiter.Inthispaper,theantherproposestheideaofseparatingthemaincontrolunitofsystemandthedisplayunit,whichcanenhancegenerationandfunction,greatlyreducebuildingandmaintenancecosts,increasetheprecisionofcontrolandboostupexpansibilityofsystem.MCUAT89S52isusedasacorecomponentinthemaincontrolunitofsystem.Itsamplessignalsfromthesensors,calculates,judgesandexecutesthecorrespondingcontrolaction.Inthedisplayunit,theauthorchoosesAT89S52anthecontroller.LiquidCrystalDisplay,whichcanprovidebothinteractionbetweenpeopleandmachinesandalargeamountofinformation,isapplied,sothatparametersoftheworkingconditionsofcranecanbedisplayedoneissupportedbythecommunicationprotocolthatisdevelopedbytheauthor.Theadjustingandrunningofthesystemindicatesthatthewholedesignisfeasibleandreliable,andthepresumedfu