第4章系统软件设计
用2个通道分别采集同一种信号，然后取其平均值，这样可以提高ADC的转换精度。每次启动排序器，同时采样ADCINA0和ADCINB0到ADCINA7和ADCINB7等信号，由于一个周期内各采样两次，则一次排序中共转换8对模拟引脚的电压。
开始 关中断 N SPI发送缓冲是否为Y 启动排序器开始转换 存入结果寄存器 初始化PIE寄存器 初始化ADC 采样模式设置 读取数据液晶实时显示 开中断 延时等待 返回
图4-2 ADC子程序流程图
4.1.3LCD显示模块设计
LCD显示模块主要是对塔机监控系统采集到的塔机的塔机倾角、起重量、小车变幅、起重力矩等信息进行显示。模块工作时采用不断刷新的模式，对采集到的数据进行实时显示。首先，初始化模块，在一个周期的数据采集完成之后，液晶显示开，并写入控制命令和数据，对所采集到的塔机信息进行显示。LCD显示流程图如图4-3：
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理工学院毕业设计（论文）
开始 写命令 系统初始化 写数据 LCD初始化 显示倾角 配置LCD命令显示起重量 延时等待 显示小车变幅 数据采集转换是否完成 Y N 清屏、显示开 返回 显示起重力矩
图4-3LCD显示流程图
4.1.4按键中断服务程序设计
本文采用4x4的矩阵小键盘共有16个键, 运用行描的方法实现按键的识别，再运用查表法对按键值进行查询。一般在按键按下时都会出现抖动的问题，时间一般为5~10ms，这种情况与开关的机械特性有关。为了保证系统正常运行，在软件中必须设计去除抖动环节。按键程序流程图如图4-4所示。
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第4章系统软件设计
开始 Y N 有键按下 “设置”键 “设置”键处理程序 N Y 10ms延时去抖 “确定”键 Y “确定”键处理程序 N N 有键按下 “取消”键 Y “取消”键处理程序 N Y 确认键值 “上翻”键 Y “上翻”键处理程序 N Y “数字”键处理程序 Y “数字”键 “下翻”键 “下翻”键处理程序 N N 复位处理程序 取键值并修改缓冲区指针 等待按键松开 结束
图4-4按键程序流程图
4.1.5数据存储模块
塔机监控系统中所有固定参数均采用16位保存，来保证存储数据的精度和程序处理统一。在数据存储芯片中,数据只能以8位方式访问,因此需要对数据进行相应的处理。其流程图如图4-5。
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理工学院毕业设计（论文）
开开始 读状态寄存读状态寄存器 器 N N 上次写操上次写操作完成 作完成 Y Y 发送写字节指发送读字节指令 发送写字节地发送读字节地写数据低8位 读数据低字节 写数据高8位 读数据高字节 延时等待写操作结返回 束 返回 图4-5总线读写程序
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第5章总结
第5章总结
对国内外的塔机监控系统生产现状做了详细的了解，针对国内塔机安全装置存在的问题以及起重设备安全保护系统的技术，阅读了大量的相关文献并借鉴国内安全保护系统的开发经验的基础上设计了基于ST89C52单片机为核心的塔机动态平衡监控系统。
本文设计的监控系统可以实时显示塔机起吊重量、塔机倾角、小车变幅、起重力矩等信息，给塔机操作人员以直观提示。在塔机出现异常时，可以实现停止起升、停止小车运动的保护控制功能，并且在达到或者超过设定值时进行声光报警。在硬件设计中,选择稳定性好、测量精度高的各类传感器,保证控制系统的稳定性；采用电源技术、光电隔离技术、滤波技术等来提高系统的可靠性。在软件结构设计过程中应用指令冗余技术、数字滤波等软件抗干扰技术,保证了系统在干扰的条件下能可靠地运行。
随着计算机技术的发展和用户对塔机安全性能要求不断提高,还可以在以下几个方面进行改进和提高。
(1) 由于时间和本人能力有限,本文侧重于塔机监测系统硬件设计,对于中心
软件设计比较粗糙,还有很大的提升空间
(2) 还可以采用ARM代替单片机作为数据处理单元，提高系统的实时性。在
操作方面可以向触摸屏控制方向发展。
(3) 对塔机的关键性运动部位进行图像跟踪，例如塔机吊钩部位，便于塔机操
作人员了解塔机工作状态。
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