基于51单片机绞车钢丝绳测量系统

刘新兵

摘 要：矿用绞车是矿井提升的主要设备，其所采用的钢丝绳测量系统直接关系到安全性。在文中接介绍了一种基于51单片机绞车钢丝绳测量系统，以期可以改进矿用绞车使用效果，提升其安全性与经济性。

关键词：矿用绞车；单片机；钢丝绳测量

矿井提升的主要设备是矿用绞车，其任务是沿着井筒提升煤炭、矸石，下放材料，升降人员，矿井提升设备是联系井下和地面的重要生产设备，它在整个综合机械化生产中占有重要位置。

近几十年来，为提高劳动生产率和各项经济技术指标，在世界范围内进行着对矿井的根本性技术改造，这种改造的趋向是向着更集中，更大型发展，这样就对提升工具及提升技术有了更高要求。

常用绞车操作，是根据绞车司机经验。本人技校毕业后，被分配到西山煤电，镇城底矿，开拓二队，参加过绞车挂钩工作。一次偶然的机会，发现有经验的老绞车司机，为了下放能够准确，在钢丝绳上具体地方，画了一道记号。这种办法，虽然对驾驶技术有所提高，但需要有非常高的驾驶水平，对驾驶安全有一定影响。大多绞车司机对绞车下放和上升过程中，钢丝绳具体长度大多靠估计，难以具体掌握其长度。如果能够知道提升工具所转圈数，经过具体计算，将具体数值显示出来。直接用数值判断长度，对驾驶绞车的司机，掌握绞车驾驶技术，会有很大帮助。同时在驾驶安全方面会有很大提高。

本文设计了一种基于AT89S52单片机的光电开关转数测量系统。该系统采用反射式光电开关产生与绞车滚筒对应的脉冲信号，得到绞车转数值，经单片机具体运算后，由 12864液晶显示屏实时显示具体转数，和转数所产生钢丝绳长度的具体转数值长度值。本系统满足设计要求，且结构简单、实用。系统在提高绞车司机对绞车提升驾驶等方面有一定价值，具有广泛的应用前景。

一.研究背景

随着矿井技术改造的进程，提升设备在高效、大型、自动化方面都有飞速的进步。近代提升设备已经发展成为大型机械——电气机组或机组群。对其操控的技术要求也相对提高。

二.液晶顯示电路

液晶显示程序有两种。一种串行，一种并行。由于串行需要连接线较少，本设计使用串行驱动。 主要由P3.2为同步时钟信号。P3.3为串口数据口。P3.4为串片选端口。背光电源和液晶电源为5V直流。

三.发光二极管电路

在本设计中，为了让提高使用的美观，以及直观的观察绞车状态。在pcb中加入了led，发光二极管。通过其亮灭来判断绞车状态，对更好掌握本设计，提供了很大帮助。在最开始，发光二极管接在51单片机的p0口，发现发光二极管，并非想象中那样能够像其他io口一样控制。使研究过程一度中断。后查阅资料，网上找程序，源码。最后终于发现51的p0口，与其他io口有很大区别，在构造上有所区别。发光二极管不亮，主要是由于p0口只有低电平，产生不了高电平。最后的解决办法是通过给p0口加上拉电阻。通过5v电压，10k上拉电阻，提供高电平。最后这个led问题圆满解决。

四.原理图简介

绞车转速全图5.1

图5.1是本设计全图。其中主要原件有51单片机u1，12864液晶显示，发光二极管显示具体状态。蜂鸣器，闭锁开关，usb插孔，按钮，18B20显示温度，以及排阻等。

五.使用方法介绍

1.钢丝绳 2.反射板 3.光电开关 4.液晶显示屏

如图7.1绞车滚筒大体形状，反射板安装在滚筒边上。图中2是反射板安装位置。当滚筒转动起来后，滚筒转一圈发光板反射一次。然后显示出实时圈数，米数。

八.小结

本设计得到领导好评，在使用过程中还需要改进。由于本人资历，以及学识有限。希望读者能够提供宝贵意见。互相交流学习，提高使用价值。

主要借鉴资料：51单片机c语言教程