塔吊安全监控系统设计.doc

摘要：塔吊是建筑工程中常用的起重装置，塔吊安全系统在整个塔吊中具有重要的地位。以往塔吊的安全系统通常采用机械式安全系统。在塔吊的运作过程中，由于没有动态监控和显示，塔吊的安全性依靠操作人员和现场指挥人员，个人的经验占据很大的比例。本系统在机械式安全系统的基础上，以单片机为核心，开发设计灵活可靠的高效率的安全监控系统。

系统通过传感器采集塔吊相关信息数据。在将数据送入单片机时，需将信号经放大保持并且转换成数字信号才能被单片机处理并实现系统预定的功能，因此本文设计了信号采样保持电路和A/D转换电路实现信号的放大和模数转换。设计液晶显示电路来实时反映塔吊运行状况；报警电路实现塔吊在数据信号超出限制时能发出报警信号提醒；存储电路的设计是用来存储塔吊相关信息；最后设计了键盘扫描电路来满足输入不同型号塔吊的安全标准数据。

关键词  塔吊；单片机；传感器；安全监控

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论-1

1.1 课题背景-1

1.2 塔吊安全监控系统的发展趋势-1

1.3 课题主要研究内容-2

第2章  塔吊安全监控系统总体设计-3

2.1塔吊工作结构-3

   2.1.1起升机构-3

   2.1.2变幅机构-4

   2.1.3回转机构-4

   2.1.4其他机构-4

2.2 塔吊安全装置方案设计-4

2.2.1塔吊控制原理-4

2.2.2小车变幅设计-5

2.2.3称重传感器设计-5

2.2.4力矩传感器设计-7

2.2.5倾角传感器设计-7

第3章 硬件电路设计-8

   3.1系统硬件的选择-8

3.1.1单片机的选择-8

3.1.2 A/D转换器的选择-10

3.1.3存储器的拓展-11

3.2系统硬件电路设计-12

3.2.1系统硬件总体设计-12

   3.2.2 A/D转换电路设计-12

   3.2.3信号采集保持电路-13

   3.2.4电源电路设计-14

   3.2.5报警电路设计-15

   3.2.6单片机拓展模块设计-16

   3.2.7存储电路设计-16

   3.2.8显示模块设计-17

第4章 系统软件设计-19

4.1系统软件总体框架-19

4.2 ADC软件模块设计-20

4.3 LCD显示软件设计-27

4.4数据存储模块程序设计-27

4.5软件仿真-28

总结-30

参考文献-31