基于單片機(jī)AT89C52的升降機(jī)平層控制器的研制

籠運(yùn)行的脈沖信號(hào)，將該計(jì)數(shù)值與標(biāo)定模塊的值進(jìn)行了比較，利用新型接口芯片BC7281A實(shí)現(xiàn)了樓層的輸入和顯示，并采用BD1420語(yǔ)音芯片進(jìn)行語(yǔ)音提示，利用C51進(jìn)行軟件編程。在軟硬件方面，采取了各種抗干擾措施，提高了系統(tǒng)的可靠性?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行結(jié)果表明，該平層控制系統(tǒng)運(yùn)行良好，平層精度較高。0刖目施工升降機(jī)是高層建筑施工中不可缺少的垂直運(yùn)輸工具，它主要擔(dān)負(fù)著運(yùn)送施工人員和施工設(shè)備及物料的任務(wù)。施工升降機(jī)的運(yùn)送能力及運(yùn)輸高度日益提高，但目前施工升降機(jī)自動(dòng)化控制水平還較低，還沒(méi)有具備自動(dòng)選層的功能；而采用其他控制方式所實(shí)現(xiàn)的平層精度低，價(jià)格昂貴，遠(yuǎn)不能達(dá)到施工單位的要求；并且也沒(méi)有樓層的呼叫及顯示功能，而只能依靠施工人員通過(guò)對(duì)講機(jī)或喊話(huà)的方式來(lái)進(jìn)行交互。因此，目前施工升降機(jī)在工作中不能預(yù)知哪個(gè)樓層需要停站，并且吊籠的平層精度不高，其運(yùn)行是被動(dòng)的，運(yùn)輸效率低下。本研究擬研制一套具有高可靠性的控制器，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)施工升降機(jī)的準(zhǔn)確平層，并實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前所處的樓層。1起升機(jī)械平層控制器總體介紹11平層控制器工作原理本研究所設(shè)計(jì)的是一種用于施工升降機(jī)專(zhuān)用的平層控制器，該平層控制器總體示意圖，如所示。其總體結(jié)構(gòu)圖，如所示。其主要控制流程：通過(guò)位置檢測(cè)裝置（其上安裝有光電編碼器）卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩的直線(xiàn)位移轉(zhuǎn)換成脈沖量；以單片機(jī)為主控器，通過(guò)計(jì)數(shù)器口將光電編碼器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)接入控制系統(tǒng)；由單片機(jī)計(jì)算處理并將其存入到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中以完成高度標(biāo)定操作；在進(jìn)行起升操作時(shí)同樣根據(jù)計(jì)數(shù)器得到的脈沖數(shù)與相應(yīng)樓層的脈沖數(shù)進(jìn)行比對(duì)，以確定電機(jī)的啟停。該控制器的輸出信號(hào)由具有光電隔離功能的固態(tài)繼電器構(gòu)成，固態(tài)繼電器控制交流接觸器以達(dá)到驅(qū)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)電機(jī)的目的。12功能簡(jiǎn)介選層與平層功能。不論吊籠停在任何位置，操作人員只要按下樓層鍵，則吊籠即開(kāi)始運(yùn)行，到達(dá)目標(biāo)樓層時(shí)，電機(jī)自動(dòng)停止，此時(shí)數(shù)碼管顯示當(dāng)前到達(dá)的樓層，并伴隨語(yǔ)音提示。樓層顯示功能。不論吊籠是處在運(yùn)行狀態(tài)，還是停機(jī)狀態(tài)，數(shù)碼管均能顯示當(dāng)前所處的樓層。簡(jiǎn)介通2剛ebookmark2-），男；安毫州人；博士研究生；主要從事電液伺服仿真及試驗(yàn)系統(tǒng)方面的研究。語(yǔ)音功能。當(dāng)?shù)趸\到達(dá)目標(biāo)樓層時(shí)，語(yǔ)音系統(tǒng)自動(dòng)提示操作人員目標(biāo)樓層已到達(dá)。零位校正功能。將最底層作為基準(zhǔn)樓層，安裝有行程開(kāi)關(guān)，其余各層將以此層作而設(shè)定，如在運(yùn)行一段時(shí)間后，各層停層的位置出現(xiàn)誤差，則只需重新校正零位，便可確保吊籠在其他樓層的平層精度。手動(dòng)/自動(dòng)切換功能。當(dāng)主控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)或者需要點(diǎn)動(dòng)時(shí)，可切換到手動(dòng)，此時(shí)可手動(dòng)對(duì)升降機(jī)進(jìn)行操作。復(fù)位功能。當(dāng)平層控制器主系統(tǒng)受到嚴(yán)重干擾或誤操作處于癱瘓狀態(tài)時(shí)，此時(shí)可按下復(fù)位鍵，系統(tǒng)復(fù)位即可處于運(yùn)行狀態(tài)。2位置檢測(cè)裝置的方案及其設(shè)計(jì)本研究所設(shè)計(jì)的位置檢測(cè)裝置的原理34|，如所示。其中，壓輪A的軸和光電編碼器的軸以聯(lián)軸器相連，另一壓輪B的作用是保證鋼絲繩和壓輪A之間沒(méi)有相對(duì)滑動(dòng)。電機(jī)帶動(dòng)卷筒，進(jìn)而帶動(dòng)鋼絲繩上、下移動(dòng)時(shí)，若壓輪A和鋼絲繩之間為純滾動(dòng)接觸，那么壓輪A轉(zhuǎn)過(guò)的周長(zhǎng)和鋼絲繩移動(dòng)的距離是相等的。由于吊籠的上、下移動(dòng)的距離可以用光電編碼器的轉(zhuǎn)角表示，吊籠所處的狀態(tài)可以以脈沖的形式準(zhǔn)確地表達(dá)出來(lái)。由于光電編碼器輸出的是脈沖信號(hào)，是理想的單片機(jī)輸入信號(hào)，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。◎該方案的關(guān)鍵部分是要保證壓輪Al和鋼絲C繩之間為純滾動(dòng)摩擦，為使控制器能在較惡劣的環(huán)境下工作，就需要對(duì)整個(gè)裝置作一些改進(jìn)措施，使其具備足夠的摩擦系數(shù)而不至于打滑。在設(shè)計(jì)時(shí)，采取以下3種防打滑措施：①壓輪A、B設(shè)計(jì)為V型槽，鋼絲繩與A、B之間的接觸由線(xiàn)接觸變?yōu)槊娼佑|；②在壓輪A、B上用一組彈簧，可使壓輪A、B時(shí)刻處于壓緊狀態(tài)；③由于壓輪與鋼絲繩之間是剛性接觸，摩擦系數(shù)很小，在壓輪A、B表面覆蓋一層耐磨橡膠可以提高壓輪與鋼絲繩之間的摩擦系數(shù)，從而消減它們之間的相對(duì)滑動(dòng)。調(diào)試結(jié)果表明，改進(jìn)后的裝置運(yùn)行良好，沒(méi)有丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象，從而為主控系統(tǒng)提供了精確的脈沖，為平層精度打下了良好基礎(chǔ)。3平層控制器硬件設(shè)計(jì)1主控電路總體設(shè)計(jì)平層控制器的硬件結(jié)構(gòu)圖，如所示。其基本的工作原理是位置檢測(cè)裝置采集的脈沖值與某一樓層的標(biāo)定值相比較，決定吊籠的上行、下行還是停止。而各樓層的標(biāo)定值是通過(guò)標(biāo)定模塊以及手動(dòng)升降來(lái)完成的，并通過(guò)EEffiOM（AT28C64）記憶。人機(jī)接口部分由3部分組成：①利用BC7281A來(lái)完成樓層的輸入（利用鍵盤(pán)）及顯示（利用數(shù)碼管）功能；②利用固態(tài)繼電器完成主控系統(tǒng)與電機(jī)的強(qiáng)弱電的轉(zhuǎn)換；③利用ISD1420語(yǔ)音芯片實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音提示功能。2人機(jī)接口電路設(shè)計(jì)在本控制系統(tǒng)中，人機(jī)接口151主要有樓層的輸入及其顯示和語(yǔ)音提示。樓層輸入和顯示采用新型接口芯片BC7281A，該芯片是Bi-Code公司出品的8位/16外接移位寄存器（典型芯片如74HC164最多可以控制16位數(shù)碼管顯示或128只獨(dú)立的LEDBC7281A的驅(qū)動(dòng)輸出極性及輸出時(shí)序均為軟件可控，從而可以與各種外部電路配合，適用于任何尺寸的數(shù)碼管，并滿(mǎn)足單片機(jī)進(jìn)行大量外擴(kuò)的需要。語(yǔ)音系統(tǒng)采用1SD1420系列芯片，該芯片采用直接模擬存儲(chǔ)專(zhuān)利技術(shù)（DAST），把語(yǔ)音信號(hào)以模擬形式直接存儲(chǔ)在片內(nèi)存儲(chǔ)器