起重机用智能液晶力矩限制器制造技术

起重机用智能液晶力矩限制器涉及采用微机处理数据、液晶及指示灯多种方式显示的起重机用的力矩限制器的设计制造领域。本装置由七个功能模板组成，包括微处理器板、传感器输入板、控制输出板、液晶驱动及显示板、键盘及指示灯板、语音输出板和黑匣子板，各功能模板相互连接并均安装在一盒体内，三个传感器及继电器通过电缆与盒体相连。本装置具有人机对话，良好的显示效果、工作可靠、精度高、有较好的抗干扰能力等诸多优点。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于物理量的测量及控制
，特别涉及采用微机处理数据、液晶及指示灯多种方式显示的起重机用的力矩限制器的设计制造领域。起重机力矩限制器是国家强制要求安装在起重机械上的安全保护装置，传统的力矩限制器是一套电子电路保护装置，它在测量精度，可靠性，灵活性，通用性等方面都存在着不足之处现有较高档次的力矩限制器，主要是将传感器测得的信号送入计算机(一般采用单片机)进行处理，其结果由指示灯或发光二极管显示，当起重机工作接近正常工作的阈值时，由蜂鸣器报警。使操作人员及时处理达到安全工作的目的。这种力矩限制器属于一种被动的显示、报警装置，没有人机对话及智能处理功能，另外，该装置抗干扰能力、测量精度、可靠性都有待于提高，其显示方式简单，清晰度低。本技术的目的在于为克服已有技术的不足之处，设计出一种起重机用智能液晶力矩限制器，使其具有人机对话，能主动、被动控制起重机工作，且有良好的显示状态，工作可靠，精度高，有较好的抗干扰能力等优点。本技术提出一种起重机用智能液晶力矩限制器，包括数据采集单元、数据处理单元及数据显示单元，其特征在于所说的数据采集单元由分别安装在起重机相应部位的重力传感器，角度传感器和长度传感器以及与所说的传感器相连的压频转换电路所组成，所说的数据处理单元由单片机及其相应的外围电路以及存储在存储器中的数据处理与控制程序，所说的数据显示单元由安装在面板上的液晶屏显示板及其驱动电路所组成，还包括安装在面板上的多个功能键及其控制电路以及控制输出电路。本技术还可包括与所说的单片机相连的语音输出电路。还包括与所说的单片机相连的黑匣子电路。所说的液晶屏显示板还可包括多个指示灯及荧光屏。所说的液晶屏背面放置相同大小的场致发光板；或者在所说的液晶屏背面放置一块全反射膜板，全反射膜板与液晶屏成一小夹角，其间夹入一契形透明有机玻璃，使液晶屏更清晰。本技术还可在所说的场致发光板或全反射膜板后面安装一块相同大小的高效发热层及其控温电路。或者在所说的液晶显示屏背面镀一层透明电热膜。使液晶屏在低温环境下也能正常工作。本技术有如下特点a、采用高性能单片微机和传感器数字处理技术，提高了重量、臂长、仰角等参数的检测精度和抗干扰能力。b、采用明亮色彩的液晶(LCD)大屏显示或发光二极管(LED)、LCD，混合显示，使数字和图形兼备，即可准确反映工作数量的具体数值，又可以图形方式直观显示各量程的百分比值，特别是解决了LCD的背景光源问题和低温工作问题。c、具有良好的人机对话功能及紧急状态下的自处理能力。d、具有类似民航客机使用的“黑匣子”功能，当发生事故时能记录起重机的工作状况及时间，以便分析查找事故原因。附图简要说明附图说明图1为本技术实施例总体结构框图。图2为本实施例面板布局图。图3为本实施例液晶屏显示板结构示意图。图4为本实施例液晶屏显示板另一种结构示意图。图5为本实施例传感器输入板结构示意图。图6为本实施例微处理器板结构示意图。图7为本实施例控制输出板结构示意图。图8为本实施例键盘及指示灯板结构示意图。图9为本实施例液晶驱动显示板结构示意图。图10为本实施例语音输出板结构示意图。图11为本实施例黑匣子板结构示意图。图12为本实施例主程序流程图。图13为本实施例中断服务程序流程图。本技术设计出一种起重机智能液晶力矩限制器实施例，现结合图1～13详细描述如下图1为本实施例总结结构框图，本实施例由七个功能模板组成微处理器板、传感器输入板、控制输出板、液晶驱动及显示板、键盘及指示灯板、语音输出板(或称人机对话板)、黑匣子板。在实际制作时，可以分别做七块板，然后由接插件和电缆连接，也可以把其中几块模板做成一块，这样可减少互相间的连接。本实施例将液晶驱动及显示板、键盘及指示灯板、黑匣子板做在微处理器板上。上述各功能模板均安装在一盒体内，重量传感器，臂长传感器和角度传感器及输出控制继电器，通过电缆与盒体中的功能模板相连。三个传感器，放置在起重机相应机械部位上。盒体的面板布置如图2所示，面板的上方安装一块液晶显示屏，它包括重指示1，百分比指示2，模拟指示3，报警指示4，还可根据需要设计显示其他内容。液晶屏下方及左方安装一组指示灯(或发光二极管)5，分别显示工作正常、异常、重量、仰角、长度、工作半径、高度方位角等显示，面板右下方为4×4键盘6，各键位功能如图所示。键盘用来接受人输入的各种命令，面板上还有一语音报告孔7。为解决液晶背景光源及低温特性问题，本实施例设计了两种液晶显示屏结构，如图3、4所示。图3中液晶屏(LCD)31下面依次放置一块与液晶屏相同大小的场致发光屏(EL)32，和高效发热片(FWD)33，EL和FWD的厚度均在1mm左右，FWD连有一简单的温控电路，为使液晶片具有良好的抗振性，采用斑马条34与LCD片压接的地方加垫硅橡胶条，实现外刚性接触。斑马条固定在电路板35上，电路板上开有数个散热孔。图4中，LCD屏41背面镀有透明电热膜42，其下面安装一块镀有全反射膜的全反射板43，该反射板与LCD屏成3°～7°的小夹角，两板之间嵌入一楔形透明有机玻璃板44。上述两种结构均较好地解决了液晶屏的背光问题及低温问题，且成本较低。以下详细说明各功能模板的功能及其构成。图5为传感器输入板本实施例，采集的信号有三个重力、角度和长度，分别由重力传感器，角度传感器和长度传感器测量，产生0～5V的模拟信号GA，θA和LA，这三个传感器分别放置在易测取的机构中，然后通过电缆线传输到本体盒内的微处理器板上。为了提高测量的抗干扰能力，并不是直接传输0～5V的模拟信号，而是将之通过压频转换电路(由LM131完成)变换成0～100KHz的频率信号，分别为Gf，θf，Lf，然后将这三个信号通过长线传送给微处理器板U18098，传感器输入板和微处理器板共地。图6为微处理器板微处理器板以Intel公司的高性能16位单片板8098为核心，扩展了8K的程序存储器(2764)和24根口线(8255)由集成芯片74LS373完成地址锁存，74LS138完成地址译码。2764的地址为000H～1FFFH，8255的地址为PA口2000H；PB口2001H；PC口2002H。8098单片机完成数据采集、处理、控制、显示等功能，是力矩限制器的核心。微处理器板和其它功能板的连接采用了三种方式一是直接与8098的高速输入口连接；二是通过微处理器板上的接口芯片8255连接，三是直接通过数据、地址、控制总线连接。输入模板的三个频率信号Gf，θf，Lf直接输入到8098的高速输入口HIS1，HIS2，HIS3上，由高速输入口完成对频率信号的采集。控制输出板与8255的PC口相连，8098发出的控制信号，通过8255的PC口送达控制输出板。键盘及指示灯板与8255的PA口，PB口相连，其中PA口为输入口，监视键盘上各键是否按下，PB口为输出口，控制指示灯的“亮”和“灭”。液晶驱动及显示板，语音输出板和黑匣子板则通过数据、地址、控制总线与微处理器板相连，它们各有自己相应的地址。图7为控制输出板微处理器发出的控制指令，通过U48255的PC0-PC3口线传到本板，然后通过光电隔离器件TIL113传递到继电器线圈，由继电器触点控制动力源。继电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种起重机用智能液晶力矩限制器，包括数据采集单元、数据处理单元及数据显示单元，其特征在于所说的数据采集单元由分别安装在起重机相应部位的重力传感器，角度传感器和长度传感器以及与所说的传感器相连的压频转换电路所组成，所说的数据处理单元由单片机及其相应的外围电路以及存储在存储器中的数据处理与控制程序，所说的数据显示单元由安装在面板上的液晶屏显示板及其驱动电路所组成，还包括安装在面板上的多个功能键及其控制电路以及控制输出电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕东明，
申请(专利权)人：吕东明，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]