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施工升降机运行状态远程监控终端设计与研究

作　者: 白杨
导　师: 王益祥
学　校: 南京理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 施工升降机温度采集双轴加速度传感器楼层呼叫 GPRS
分类号: TU732
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 7次
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内容摘要

作为建筑施工领域常见的载重升降设备,施工升降机能够在一定高度范围内完成人或者物料的垂直运输工作。但由于其本身结构特点的局限性,以及施工难度的增加,施工升降机暴露出来的问题也越来越多。因此,探究如何全面提高施工升降机设备的安全监管水平、保障设备的安全运行,已经成为一项重要的研究课题。结合施工升降机的结构特点和常见故障类型,本文首先对施工升降机远程监控终端进行了功能需求分析,并制定了总体设计方案。文中详细介绍了各类工况信息的监测原理,以及具体的硬件实施方案,设计了温度采集电路、角度采集电路、制动距离监测电路、电气控制回路通断状态监测电路和相应的电源电路等,采用射频通信模块和GPRS模块实现了楼层呼叫和远程数据传输功能。终端使用STM32芯片作为核心处理器,设计了楼层间呼叫信息和数据远程传输的协议格式,并采用模块化的编程方法,实现了包括AD采集、脉冲输入捕获、正交编码信号读取和串口通信在内的软件功能。在对监控终端进行整机调试以后,验证了监控终端的各项预期设计功能,并通过现场安装调试,确认了监控终端能够有效的监测各项工况信息,并适时显示提示,具备了施工升降机的远程监控的能力,达到了预期的设计目标。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
1 绪论  8-13
  1.1 课题的背景和意义  8-10
  1.2 国内外研究现状和发展趋势  10-11
  1.3 主要研究内容和论文结构安排  11-12
    1.3.1 论文的主要研究内容  11-12
    1.3.2 论文的主体结构安排  12
  1.4 本章小结  12-13
2 监控终端总体设计  13-20
  2.1 施工升降机结构简介  13-14
  2.2 施工升降机常见故障分析  14-15
  2.3 监控终端功能需求分析  15-17
  2.4 监控终端总体设计方案  17-18
  2.5 监控终端工作流程  18-19
  2.6 本章小结  19-20
3 监控终端硬件设计  20-44
  3.1 硬件总体设计  20-21
  3.2 温度采集电路设计  21-24
    3.2.1 温度测量原理  21
    3.2.2 芯片选型和硬件电路设计  21-24
  3.3 水平倾斜角度监测电路设计  24-28
    3.3.1 角度测量原理  24-26
    3.3.2 芯片选型和硬件电路设计  26-28
  3.4 电气控制回路通断状态监测电路设计  28-32
    3.4.1 电气控制回路介绍  28-30
    3.4.2 监测电路设计  30-31
    3.4.3 开闭锁功能实现  31-32
  3.5 制动距离监测方案设计  32-34
  3.6 人机交互环境电路设计  34-35
    3.6.1 键盘电路设计  34
    3.6.2 LCD12864液晶显示电路设计  34-35
  3.7 微处理器选型和基本配置电路设计  35-39
    3.7.1 微处理器选型  35-36
    3.7.2 基本配置电路设计  36-38
    3.7.3 串行接口电路设计  38-39
  3.8 电源电路设计  39-40
  3.9 楼层间呼叫模块简介  40-42
  3.10 GPRS模块简介  42-43
  3.11 本章小结  43-44
4 监控终端软件设计  44-66
  4.1 监控终端程序主体设计  44-45
    4.1.1 监控终端程序功能分析  44
    4.1.2 监控终端软件结构框图  44-45
  4.2 主程序设计和库函数编程  45-49
    4.2.1 主程序设计  45-47
    4.2.2 库函数编程  47-49
  4.3 温度采集程序设计  49-50
  4.4 角度采集程序设计  50-52
  4.5 开关状态监测程序设计和DCON协议介绍  52-54
    4.5.1 开关状态程序设计  52-53
    4.5.2 DCON协议介绍  53-54
  4.6 键盘功能分析和按键命令处理程序设计  54-55
    4.6.1 键盘功能分析  54
    4.6.2 键盘命令处理程序设计  54-55
  4.7 楼层间呼叫模块程序设计  55-60
    4.7.1 模块配置程序设计  55-57
    4.7.2 发送程序设计  57-58
    4.7.3 接收程序设计  58-60
    4.7.4 楼层间信息传输协议设计  60
  4.8 制动距离监测程序设计  60-62
  4.9 数据存取功能设计  62-65
    4.9.1 闪存的读取  63
    4.9.2 闪存的编程和擦除  63-65
  4.10 通信协议设计  65
  4.11 本章小结  65-66
5 监控终端调试与应用  66-74
  5.1 键盘指令输入功能调试  66-68
  5.2 工况信息读取显示功能调试  68
  5.3 楼层间呼叫功能调试  68-69
  5.4 数传终端配置  69-71
  5.5 现场安装实验  71-73
  5.6 本章小结  73-74
6 总结与展望  74-76
  6.1 主要研究工作总结  74-75
  6.2 研究工作展望  75-76
致谢  76-77
参考文献  77-80
附录  80

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