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基于STC89C52单片机的重量矩限制器控制系统

  • 商品编号:单片机620
  • 货  号:单片机620
  • 品  牌:jgyc
  • 开发语言: C
  • 论文字数: 1.2W
  • 市场价: ¥300.00
  • 销售价: ¥200.00
  • 节省: ¥100.00

以下是介绍(不过多网上展示为了防止查重),如需要完整的请联系客服qq购买.提示:本资料已审核通过,内容严格保密,格式标准,质量保证,软件类的包调试成功. 需要这份设计请添加QQ745816773.团购或代理了解

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app hook

2  系统总设计

2.1  设计内容与思路

1)参数采集

软件部分,将各个模块的驱动程序独立出来,在主程序文件里调用,传感器当系统运行后,单片机遵从各个模块的通信协议,实时采集起重臂所吊物体的重量和起重臂倾斜角。

2LCD显示

软件部分,将需要显示的量作为入口参数编写显示模块的程序;硬件部分,根据选择的显示器连接线路,具体驱动方式根据显示器说明书确定。

3)超限判断与报警。

根据采集起重臂仰角和已知的臂长得到工作幅度,从而得到起重机的起重力矩,根据力矩判断是否超重。超限后报警模块报警。

2.2 总体方案

本设计总体框图如图2.1所示。系统包括主控器、重量测量模块、角度测量模块、显示器模块、按键模块和报警模块。

3  硬件电路设计

3.1 传感器模块电路

1)重量传感器

应变片粘贴在受力的力敏型弹性元件上,当弹性元件受力产生变形时,应变片产生相应的应变转化成电阻变化。为检测该微小形变,将应变片接成如图3.1所示的电桥,力引起的电阻变化将转换为测量电路的电压变化,通过测量输出电压的数值,再通过换算即可得到所测量物体的重量。

3.1 应变片电桥

为保证测量精度,应选取高角度AD转换芯片,HX711AD芯片是该传感器常常搭配的AD转化芯片,只需将信号+汇入信号-分别与HX711AD芯片模块等的A+A-相连即可。模块具体电路图如图3.2 所示

3.2 LCD显示模块电路

LCD1602液晶显示模块可以有8位驱动和4线制驱动两种驱动方式,其中,8为驱动方式用D0-D7驱动作为数据口,4线制驱动只用D4-D7作为四位数据分两次传送,两种驱动方式都用RSR/WEN三个控制端口,考虑到8位驱动方式简单稳定,单片机I/O口较多,所以采用8位驱动方式。

液晶LCD1602D0-D7引脚与单片机双向I/O相连,而控制引脚RSR/WCS则与其他三个双向I/O相连。引脚3接一个1K的电位器来调整对比度,从而达到适合的背光灯对比度。液晶显示模块电路如图3.4所示。

3.4 显示器电路图

 

3.3 报警模块电路

蜂鸣器需要的驱动电流较大,单片机IO口无法直接驱动,因此用三极管驱动,`为防止单片机开机时IO口输出高电平误触发蜂鸣器,所以三极管选用PNP型。报警电路采用直流供电,单片机IO口输出低电平时,蜂鸣器就发出报警声,电路图如3.6所示:

3.4 按键模块电路

在本系统中,按键主要是由于设定重量和力臂超限值。

由于本系统要用到的按键输入内容变化范围小,可通过用一个按键控制增加一个按键控制减少来实现超限值的设定。因此,需要的按键较少,故采用1I/O口控制一个按键的方式,按键模块电路图如图3.7所示。为提高系统的稳定性,防止按键误触发,每个按键接口增加阻值为10k的上拉电阻。

系统按键模块包含4个按键的分别为加、减、左和右。“加”键是用于增加超限值的设定值,“减”键是用于减小超限值的设定值,“左”“右”由于选择需要设定的量。

3.7 按键模块电路图

 

3.5主控器模块电路

1)复位电路

复位电路的主要有两个作用,一是在整个系统运行之前,使得系统各部分恢复初始状。二是在单片机系统运行时,按下复位按键,以清除残留着上一次的运算结果和残留数据,防止其影响最终的结果。各部分数据清零,准备重新开始进行运算操作

因此,根据复位电路功能的不同,复位电路分为两种:①系统接上电源之后,整个系统自动复位;②手动按复位按钮,这种情况一般出现在系统运行中,需要各系统所有数据清空,并且可以在不进行断电供电操作的情况下进行数据清零。

为了方便系统调试以及日后维护,选用手动复位电路,复位电路图如图2.9所示。

2.9  复位电路图

 

2)晶振电路

晶振相当于单片机里面的时钟系统,它确定了单片机的运行速度。在一定的时间间隔里,单片机系统运行的速度与晶振的提供的时钟频率是紧密联系的,频率越大,单片机运行的速度就会越大。单片机运行所有的指令都要依靠晶振电路,也就是说,晶振电路决定单片机在时间间隔里运行的次数。晶振电路图如图2.10所示。

3)单片机与模块通信接口

根据前面对各模块数据输出信号的介绍,控制器11I/O口用于控制LCD1602显示模块,2I/O用于读取重量感器数据,2I/O用于读取角度感器数据,1I/O口由于驱动报警电路,4I/O口用于驱动按键模块。

根据以上叙述,主控器电路设计如图3.11所示。


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