單片機(jī)在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

石偉偉

摘 要 隨著大中型商超、高層建筑、生產(chǎn)廠房等建筑物的興起，電梯已經(jīng)成為這些建筑的重要運(yùn)載工具，因此提升電梯控制系統(tǒng)的精準(zhǔn)性、可靠性和穩(wěn)定性已經(jīng)成為人們研究的重要熱點(diǎn)，吸引了許多科研院校、研發(fā)企業(yè)的研發(fā)。本文詳細(xì)地描述了電梯控制系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀，重點(diǎn)闡述了單片機(jī)在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，為電梯研發(fā)和生產(chǎn)提供參考。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī) 電梯控制系統(tǒng) CAN 微控制器

1 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的改革和發(fā)展，人們的生活質(zhì)量越來(lái)越高，也促進(jìn)了越來(lái)愈多的人口涌入城市，進(jìn)而促進(jìn)了高層住宅、大中型商超等建筑的興起，提高了人們住宿、購(gòu)物的便捷性。電梯是高層住宅和商超的重要運(yùn)載工具，可以運(yùn)送人或物，為高層住宅的上下樓和商超逛街的人們提供快速通道，經(jīng)過(guò)多年的使用，電梯已經(jīng)得到了人們的研究和改進(jìn)，尤其是電梯控制系統(tǒng)，已經(jīng)經(jīng)歷了繼電器控制、PLC控制、單片機(jī)控制等階段，其中繼電器控制系統(tǒng)存在可靠性差、控制方法不靈活、故障率高等問(wèn)題，已經(jīng)被PLC和單片機(jī)控制系統(tǒng)所取代。

2 電梯控制系統(tǒng)功能分析與設(shè)計(jì)

電梯控制系統(tǒng)的主要作用是實(shí)現(xiàn)電梯門(mén)、轎廂的操作和管理，本文通過(guò)對(duì)韓國(guó)現(xiàn)代、奧的斯、永生公司等電梯研發(fā)公司的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行調(diào)研，歸納了電梯控制系統(tǒng)的主要功能包括七個(gè)方面，分別是電梯控制主板、門(mén)機(jī)控制系統(tǒng)、應(yīng)急電源裝置、語(yǔ)音播報(bào)控制板、信息顯示控制板、外部呼叫控制板、內(nèi)部呼叫控制板。

2.1 電梯控制主板

該功能是整個(gè)電梯控制系統(tǒng)的關(guān)鍵內(nèi)容，電梯控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，并且可以采用CAN總線擴(kuò)展各個(gè)I/O通信傳輸接口，這樣就可以執(zhí)行一個(gè)串行、并行通信功能，能夠控制電梯的內(nèi)部呼叫控制板、外部呼叫控制板等器件，滿足乘客乘用電梯業(yè)務(wù)的邏輯業(yè)務(wù)請(qǐng)求。

2.2 門(mén)機(jī)控制系統(tǒng)

門(mén)機(jī)控制系統(tǒng)可以接收內(nèi)外部呼叫板按鈕輸入信號(hào)，比如開(kāi)門(mén)、關(guān)門(mén)、樓層等信號(hào)，并且將這些信號(hào)傳輸給主控板，主控板發(fā)出門(mén)機(jī)控制操作信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電梯門(mén)的開(kāi)關(guān)。

2.3 應(yīng)急電源裝置

應(yīng)急電源裝置可以在電梯停電時(shí)緊急啟動(dòng)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)電梯控制的安全運(yùn)行，保證乘坐人的視野。

2.4 語(yǔ)音播報(bào)控制板

該功能可以實(shí)現(xiàn)電梯內(nèi)部語(yǔ)音聲音的輸入和輸出，這樣就可以實(shí)現(xiàn)電梯內(nèi)部聲音的控制，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音的智能化控制。

2.5 信息顯示控制板

該功能可以將電梯的樓層信息、上下運(yùn)行信息顯示在液晶板上，以便能夠?yàn)槌俗娞莸娜藗兲峁┬畔⒅甘荆玫氖褂秒娞荨?/p>

2.6 外部呼叫控制板

外部呼叫控制板可以為人們提供電梯外部控制功能，這樣就可以實(shí)現(xiàn)電梯外部按鈕的輸入控制。

2.7 內(nèi)部呼叫控制板

電梯運(yùn)行中，乘坐的人可以從內(nèi)部控制電梯上下行及開(kāi)關(guān)門(mén)。

3 單片機(jī)在電梯控制系統(tǒng)中應(yīng)用

單片機(jī)處理器是電梯控制系統(tǒng)的核心，為了提高電梯控制系統(tǒng)的可靠性、精準(zhǔn)性和穩(wěn)定性，本文提出采用單片機(jī)為核心控制器，同時(shí)集成CPLD電路、CAN總線電路研發(fā)電梯控制系統(tǒng)，一個(gè)單片機(jī)完成電梯主控，一個(gè)單片機(jī)完成輔助操作功能。STC12C5A60S2單片機(jī)微處理器可以通過(guò)相關(guān)的引腳與CPLD進(jìn)行相互的連接，并且相關(guān)的信號(hào)可以通過(guò)采用CPLD電路進(jìn)行相關(guān)的信息處理，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿⑻幚砥?，這樣微處理器就可以讀取外部的相關(guān)存儲(chǔ)程序。P0.0-P0.3可以與相關(guān)的CAN總線電路進(jìn)行連通，P0.4-P0.5也可以與相關(guān)的CAN總線電路進(jìn)行有效的連接，當(dāng)微處理器接收到相關(guān)的數(shù)據(jù)信息時(shí)，就可以接收到相關(guān)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，CAN總線將會(huì)發(fā)送一個(gè)電磁脈沖信號(hào)給微處理器的中斷引腳P3.2和P3.3，并且能夠及時(shí)的提醒微處理器，對(duì)CAN總線電路上的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理和分析。P1.0和P1.1這兩個(gè)引腳可以作為相關(guān)的232電路的信號(hào)引腳TX和RX，同時(shí)可以將相關(guān)的微處理器與用戶的相關(guān)連接進(jìn)行處理和分析，實(shí)現(xiàn)微處理器之間的通信傳輸；P3.4就可以作為低壓檢測(cè)信號(hào)實(shí)現(xiàn)有效的連接。STC12C5A60S2單片機(jī)微處理器的電路如圖1所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

單片機(jī)是電梯控制系統(tǒng)的主要核心部件，其可以利用最為先進(jìn)的電梯工作算法，時(shí)刻掃描電梯的運(yùn)行狀態(tài)，比如是否為目的樓層、開(kāi)關(guān)門(mén)等，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)、面板顯示等輔助功能，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電梯的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。

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