一种新型智能电梯控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种新型智能电梯控制系统，其特征在于，主要由FPGA控制器，分别与FPGA控制器相连接的轿厢侧控制系统、电梯门开关控制模块、门厅侧控制系统以及升降控制模块组成；本发明每层电梯的门外设置红外线传感器，当乘客按下按键后又离开，第二单片机将会通知FPGA控制器该乘客已离开，电梯则不会在该楼层停止，减少了因电梯无效停留、开门而造成的能源浪费，提高了电梯的运行效率。
【专利说明】
一种新型智能电梯控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种控制系统，具体是指一种新型智能电梯控制系统。
【背景技术】
[0002]随着经济建设的持续高速发展，电梯是在高层建筑中不可缺少的垂直运输设备，我国电梯需求量越来越大，电梯生产已成为我国一门极具前景的新兴产业。电梯已经成为现代智能化建筑内必不可少的代步工具，随之而来人们对电梯的要求也越来越高。然而传统的电梯控制系统存在很大的缺陷，即当电梯外面的人员按下电梯的呼叫按键后离开，电梯也会在该楼层停留，如此则降低了电梯的运行效率;特别在上下班高峰期时给赶时间的人们带来很大的困扰。如何能够更高效的控制电梯则是人们所急需解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于解决电梯外面的人员按下电梯的呼叫按键后离开，电梯也会在该楼层停留的缺陷，提供一种新型智能电梯控制系统。
[0004]本发明的目的通过下述技术方案实现:一种新型智能电梯控制系统，主要由FPGA控制器，分别与FPGA控制器相连接的轿厢侧控制系统、电梯门开关控制模块、门厅侧控制系统以及升降控制模块组成。所述轿厢侧控制系统则由第一单片机，分别与第一单片机相连接的请求前往层按键、第一显示模块、超载检测模块以及语音模块组成;所述门厅侧控制系统由第二单片机，分别与第二单片机相连接的呼叫按键、第二显示模块和信号处理模块，以及与信号处理模块相连接的红外线传感器组组成;所述第一单片机和第二单片机均与FPGA控制器相连接。
[0005]进一步的，所述的信号处理模块由前端放大电路，与前端放大电路输出端相连接的转换电路，与转换电路输出端相连接的非线性校正电路，以及分别与前端放大电路和转换电路相连接的恒流源电路组成;所述前端放大电路的输入端与红外线传感器组相连接，非线性校正电路的输出端则与第二单片机相连接。
[0006]所述前端放大电路由放大器Pl，三极管VT3，一端与放大器Pl的正极相连接、另一端则与放大器Pl的负极共同形成该前端放大电路的输入端的电阻Rl，一端与放大器Pl的负极相连接、另一端则接地的电阻R2，正极与放大器Pl的负极相连接、负极则与转换电路相连接的电容Cl，串接在放大器Pl的输出端和三极管VT3的基极之间的电阻R4，P极与放大器Pl的正极相连接、N极则与三极管VT3的基极相连接的二极管Dl，一端与放大器Pl的正极相连接、另一端则与转换电路相连接的电阻R3，一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端经电阻R6后与恒流源电路相连接的电阻R5组成;所述电容Cl的负极还与电阻R5和电阻R6的连接点相连接，所述放大器Pl的正极与恒流源电路相连接，所述三极管VT3的发射极与转换电路相连接的同时接地。
[0007]所述恒流源电路由三极管VTl，三极管VT2，N极与三极管VTl的发射极相连接、P极则经电阻R7后与三极管VT2的发射极相连接的稳压二极管D2，N极与三极管VTl的基极相连接、P极则经电阻R8后与三极管VTl的集电极相连接的二极管D3，以及正极与三极管VT2的基极相连接、负极则与二极管D3的P极相连接的电容C2组成;所述三极管VT2的基极与放大器Pl的正极相连接、其发射极则经电阻R6后与电容Cl的负极相连接、其集电极则分别与三极管VTl的基极和转换电路相连接，所述二极管D3的P极则接15V电压。
[0008]所述转换电路由转换芯片U，光电耦合器Ul，正极与三极管VT3的发射极相连接、负极则经电阻R12后与转换芯片U的VSS管脚相连接的电容C3，一端与转换芯片U的EN管脚相连接、另一端则经电阻RlO后与转换芯片U的GND管脚相连接的电阻Rll，正极与转换芯片U的NC管脚相连接、负极则经电阻R3后与放大器Pl的正极相连接的电容C4，一端与三极管VT2的集电极连接、另一端则与转换芯片U的GND管脚相连接的电阻R9，N极与三极管VT3的发射极相连接、P极则与转换芯片U的VDD管脚相连接的二极管D4，P极接地、N极则经电阻R13后与三极管VT3的发射极相连接的二极管D5，以及一端与三极管VT3的发射极相连接、另一端则与光电耦合器Ul的阴极相连接的电阻R14组成;所述光电耦合器Ul的阳极与转换芯片U的CS管脚相连接、其发射极和集电极则均与非线性校正电路相连接;所述三极管VT3的发射极还与光电耦合器Ul的发射极相连接，所述电容C3的负极还与电容Cl的负极相连接，所述转换芯片U的GND管脚接地、其TOFF管脚和DRV管脚则均与二极管05的~极相连接。
[0009]所述非线性校正电路由放大器P2，正极与光电耦合器Ul的发射极相连接、负极则与放大器P2的输出端共同形成该非线性校正电路的输出端的电容C6，一端与放大器P2的正极相连接、另一端则与光电耦合器Ul的集电极相连接的电阻R15，正极与放大器P2的负极相连接、负极接地的电容C5，一端与放大器P2的负极相连接、另一端则与电容C6的负极相连的电阻R16，以及一端与电容C6的负极相连接、另一端则经电阻R17后与光电耦合器Ul的集电极相连接的电阻R18组成;所述放大器P2的负极还与光电耦合器Ul的集电极相连接。
[0010]为了更好的实施本发明，所述转换芯片U优选为0X9910M集成芯片。
[0011]本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0012]1、本发明在每一楼层的等候区设置红外线传感器，当乘客按下按键后又离开，第二单片机将会通知FPGA控制器该乘客已离开，电梯则不会在该楼层停止，减少了因电梯无效停留、开门而造成的能源浪费，提高了电梯的运行效率。
[0013]2、本发明运算速度快、编程简易且运行的安全可靠性高。
[0014]3、本发明设置有信号处理模块，人体检测信号经过该信号处理模块处理后更加清晰，易于第二单片机识别，避免系统出现错误识别而对电梯进行错误控制，给等候电梯或电梯内的人员带来不必要的麻烦。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的整体结构图。
[0016]图2为本发明的信号处理模块的电路结构图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0018]实施例
[0019]如图1所示，本发明的新型智能电梯控制系统，主要由FPGA控制器，分别与FPGA控制器相连接的轿厢侧控制系统、电梯门开关控制模块、门厅侧控制系统以及升降控制模块组成。
[0020]其中，该FPGA控制器作为本发明的控制中心，用于对各种信号进行识别、处理，并发出相应的控制信号。轿厢侧控制系统则设置在电梯轿厢内，以便于轿厢内的人员操作。门厅侧控制系统则设置在相应的每一楼层，以便于电梯外部人员操作。电梯门开关控制模块则可以控制电梯门的开、关，而升降控制模块则可以控制电梯的升、降。
[0021]进一步的，所述轿厢侧控制系统则由第一单片机，分别与第一单片机相连接的请求前往层按键、第一显示模块、超载检测模块以及语音模块组成。该第一单片机采用AT89C51型单片机，其PO管脚与请求前往层按键相连接，其P3.1管脚与第一显示模块相连接，其P3.2管脚则与超载检测模块相连接，其P3.3管脚则与语音模块相连接，其P3.6管脚则与FPGA控制器相连接。该请求前往层按键用于乘客输入楼层请求信息和开关门信息，其由楼层按键和开门按键和关门按键组成。第一显示模块则用于显示该电梯所处的楼层，超载检测模块则可以检测电梯是否超载，语音模块用于在电梯超载时或电梯故障时发出语音报警信号。
[0022]所述门厅侧控制系统由第二单片机，分别与第二单片机相连接的呼叫按键、第二显示模块和信号处理模块，以及与信号处理模块相连接的红外线传感器组组成。该第二单片机也采用AT89C51型单片机，其PO管脚与呼叫按键相连接，其P3.1管脚则与第二显示模块相连接，其Pl管脚则与信号处理模块的输出端相连接，其P3.6管脚则与FPGA控制器相连接。该呼叫按键用于需乘电梯人员输入登录请求，其由上升按键和下降按键组成。第二显示模块用于显示该电梯所处的楼层。红外线传感器组则由设置在每一楼层等候区的红外线传感器组成，红外线传感器用于检测等候区内是否有人员需乘坐电梯。信号处理模块则用于对红外线传感器所检测到的人体信号进行处理。
[0023]工作时，电梯内部人员按下所需要前往楼层的按键，把信息传递给第一单片机，在此过程中超载检测模块检测电梯是否超载并把信号传输给第一单片机。如检测到电梯已超载，第一单片机发送信号给语音模块进行报警，同时其发送相应的信号给FPGA控制器，电梯门开关控制模块则控制电梯门不关闭，电梯不运行。如电梯没有超载，FPGA控制器则发送信号给升降控制模块，由升降控制模块按人们的请求控制电梯升或降，同时第一显示模块则显示电梯所在的楼层。当电梯运行到人们所需前往的楼层时，电梯门开关控制模块控制电梯门的开或关。在此过程中，电梯外有人需乘坐电梯，其按下呼叫按键后则把请求信息发送给第二单片机，第二单片机则发送指令打开相应楼层的红外线传感器，红外线传感器则检测等候区内的人员是否还在，如人员还在等候区，第二单片机则发送请求信号给FPGA控制器，升降控制模块则控制电梯在该楼层停留。如红外线传感器检测到人员按下呼叫按键后又离开等候区，第二单处理机则不会发送请求信号给FPGA控制器，电梯则不会在该楼层停留，如此则可以提高电梯的运行效率，避免电梯无谓的停留。
[0024]所述的信号处理模块可以对红外线传感器所检测到的人体信号进行处理，如图2所示，其由前端放大电路，与前端放大电路输出端相连接的转换电路，与转换电路输出端相连接的非线性校正电路，以及分别与前端放大电路和转换电路相连接的恒流源电路组成。所述前端放大电路的输入端与红外线传感器组相连接，非线性校正电路的输出端则与第二单片机相连接。
[0025]所述前端放大电路由放大器Pl，三极管VT3，电阻Rl，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电容Cl以及二极管Dl组成。
[0026]其中，电阻Rl，放大器Pl，电阻R2，电阻R4，二极管Dl共同组成一个反向放大器;其具体结构为:电阻Rl的一端与放大器Pl的正极相连接、其另一端则与放大器Pl的负极共同形成该前端放大电路的输入端，电阻R2的一端与放大器Pl的负极相连接、其另一端则接地，电阻R4串接在放大器Pl的输出端和三极管VT3的基极之间，二极管Dl的P极与放大器Pl的正极相连接、其N极则与三极管VT3的基极相连接。
[0027]同时，电容Cl的正极与放大器Pl的负极相连接、其负极则与转换电路相连接，电阻R3的一端与放大器Pl的正极相连接、其另一端则与转换电路相连接，电阻R5的一端与三极管VT3的集电极相连接、其另一端经电阻R6后与恒流源电路相连接。所述电容Cl的负极还与电阻R5和电阻R6的连接点相连接，所述放大器Pl的正极与恒流源电路相连接，所述三极管VT3的发射极与转换电路相连接的同时接地。当人体检测信号输入进来后，经反向放大器放大后触发三极管VT3再发送给转换电路。
[0028]所述恒流源电路用于给信号处理模块提供稳定的工作电流，其由三极管VTl，三极管VT2，N极与三极管VTl的发射极相连接、P极则经电阻R7后与三极管VT2的发射极相连接的稳压二极管D2，N极与三极管VTl的基极相连接、P极则经电阻R8后与三极管VTl的集电极相连接的二极管D3，以及正极与三极管VT2的基极相连接、负极则与二极管D3的P极相连接的电容C2组成。
[0029]连接时，所述三极管VT2的基极与放大器Pl的正极相连接、其发射极则经电阻R6后与电容Cl的负极相连接、其集电极则分别与三极管VTl的基极和转换电路相连接，所述二极管D3的P极则接15V电压。
[0030]由上述结构可知，电压输入进来后由稳压二极管D2稳定为一个基准电压，因此从三极管VT2所输出的电流可以保持恒定。三极管VTl则可以避免三极管VT2的发射极和集电极之间出现误差。
[0031]所述转换电路用于对把人体检测信号转换为相应的数字信号，其由转换芯片U，光电耦合器U1，电容C3，电阻R12，电阻R11，电阻R10，电阻R9，电阻R13，电阻R14，电容C4，二极管D4以及二极管D5组成。
[0032]连接时，电容C3的正极与三极管VT3的发射极相连接、其负极则经电阻R12后与转换芯片U的VSS管脚相连接，电阻Rll的一端与转换芯片U的EN管脚相连接、其另一端则经电阻RlO后与转换芯片U的GND管脚相连接，电容C4的正极与转换芯片U的NC管脚相连接、其负极则经电阻R3后与放大器Pl的正极相连接，电阻R9的一端与三极管VT2的集电极连接、其另一端则与转换芯片U的GND管脚相连接，二极管D4的N极与三极管VT3的发射极相连接、其P极则与转换芯片U的VDD管脚相连接，二极管D5的P极接地、其N极则经电阻R13后与三极管VT3的发射极相连接，电阻R14的一端与三极管VT3的发射极相连接、其另一端则与光电親合器Ul的阴极相连接。
[0033]所述光电耦合器Ul的阳极与转换芯片U的CS管脚相连接、其发射极和集电极则均与非线性校正电路相连接。所述三极管VT3的发射极还与光电耦合器Ul的发射极相连接，所述电容C3的负极还与电容Cl的负极相连接，所述转换芯片U的GND管脚接地、其TOFF管脚和DRV管脚则均与二极管05的_及相连接。当人体信号输入进来后，由转换芯片U进行转换为相应的数字信号，转换后的数字信号由转换芯片U的CS管脚输出，从而触发光电耦合器Ul使其导通，经转换后的信号则输入到非线性校正电路。为了提高转换效率，所述的转换芯片U优选为0X9910M集成芯片来实现。
[0034]所述非线性校正电路可以把转换电路转换后失真的信号进行修正，其由放大器P2，电容C6，电容C5，电阻R15，电阻R16，电阻R17以及电阻R18组成。
[0035]连接时，电容C6的正极与光电耦合器Ul的发射极相连接、其负极则与放大器P2的输出端共同形成该非线性校正电路的输出端，电阻R15的一端与放大器P2的正极相连接、其另一端则与光电耦合器Ul的集电极相连接，电容C5的正极与放大器P2的负极相连接、其负极接地，电阻R16的一端与放大器P2的负极相连接、其另一端则与电容C6的负极相连，电阻R18的一端与电容C6的负极相连接、其另一端则经电阻R17后与光电耦合器Ul的集电极相连接;所述放大器P2的负极还与光电耦合器UI的集电极相连接。其中，电容C6为电源退耦电容，其可防止电路通过电源形成的正反馈通路而引起的寄生振荡。
[0036]如上所述，便可很好的实现本发明。
【主权项】
1.一种新型智能电梯控制系统，其特征在于，主要由FPGA控制器，分别与FPGA控制器相连接的轿厢侧控制系统、电梯门开关控制模块、门厅侧控制系统以及升降控制模块组成;所述轿厢侧控制系统则由第一单片机，分别与第一单片机相连接的请求前往层按键、第一显示模块、超载检测模块以及语音模块组成;所述门厅侧控制系统由第二单片机，分别与第二单片机相连接的呼叫按键、第二显示模块和信号处理模块，以及与信号处理模块相连接的红外线传感器组组成;所述第一单片机和第二单片机均与FPGA控制器相连接。2.根据权利要求1所述的一种新型智能电梯控制系统，其特征在于，所述的信号处理模块由前端放大电路，与前端放大电路输出端相连接的转换电路，与转换电路输出端相连接的非线性校正电路，以及分别与前端放大电路和转换电路相连接的恒流源电路组成;所述前端放大电路的输入端与红外线传感器组相连接，非线性校正电路的输出端则与第二单片机相连接。3.根据权利要求2所述的一种新型智能电梯控制系统，其特征在于，所述前端放大电路由放大器Pl，三极管VT3，一端与放大器Pl的正极相连接、另一端则与放大器Pl的负极共同形成该前端放大电路的输入端的电阻Rl，一端与放大器Pl的负极相连接、另一端则接地的电阻R2，正极与放大器Pl的负极相连接、负极则与转换电路相连接的电容Cl，串接在放大器PI的输出端和三极管VT3的基极之间的电阻R4，P极与放大器PI的正极相连接、N极则与三极管VT3的基极相连接的二极管Dl，一端与放大器Pl的正极相连接、另一端则与转换电路相连接的电阻R3，一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端经电阻R6后与恒流源电路相连接的电阻R5组成;所述电容CI的负极还与电阻R5和电阻R6的连接点相连接，所述放大器PI的正极与恒流源电路相连接，所述三极管VT3的发射极与转换电路相连接的同时接地。4.根据权利要求3所述的一种新型智能电梯控制系统，其特征在于，所述恒流源电路由三极管VTl，三极管VT2，N极与三极管VTl的发射极相连接、P极则经电阻R7后与三极管VT2的发射极相连接的稳压二极管D2，N极与三极管VTl的基极相连接、P极则经电阻R8后与三极管VTl的集电极相连接的二极管D3，以及正极与三极管VT2的基极相连接、负极则与二极管D3的P极相连接的电容C2组成;所述三极管VT2的基极与放大器Pl的正极相连接、其发射极则经电阻R6后与电容Cl的负极相连接、其集电极则分别与三极管VTl的基极和转换电路相连接，所述二极管D3的P极则接15V电压。5.根据权利要求4所述的一种新型智能电梯控制系统，其特征在于，所述转换电路由转换芯片U，光电耦合器Ul，正极与三极管VT3的发射极相连接、负极则经电阻R12后与转换芯片U的VSS管脚相连接的电容C3，一端与转换芯片U的EN管脚相连接、另一端则经电阻RlO后与转换芯片U的GND管脚相连接的电阻Rll，正极与转换芯片U的NC管脚相连接、负极则经电阻R3后与放大器PI的正极相连接的电容C4，一端与三极管VT2的集电极连接、另一端则与转换芯片U的GND管脚相连接的电阻R9，N极与三极管VT3的发射极相连接、P极则与转换芯片U的VDD管脚相连接的二极管D4，P极接地、N极则经电阻R13后与三极管VT3的发射极相连接的二极管D5，以及一端与三极管VT3的发射极相连接、另一端则与光电耦合器Ul的阴极相连接的电阻R14组成;所述光电耦合器Ul的阳极与转换芯片U的CS管脚相连接、其发射极和集电极则均与非线性校正电路相连接;所述三极管VT3的发射极还与光电親合器Ul的发射极相连接，所述电容C3的负极还与电容Cl的负极相连接，所述转换芯片U的GND管脚接地、其TOFF管脚和DRV管脚则均与二极管05的~极相连接。6.根据权利要求5所述的一种新型智能电梯控制系统，其特征在于，所述非线性校正电路由放大器P2，正极与光电耦合器Ul的发射极相连接、负极则与放大器P2的输出端共同形成该非线性校正电路的输出端的电容C6，一端与放大器P2的正极相连接、另一端则与光电耦合器Ul的集电极相连接的电阻R15，正极与放大器P2的负极相连接、负极接地的电容C5，一端与放大器P2的负极相连接、另一端则与电容C6的负极相连的电阻R16，以及一端与电容C6的负极相连接、另一端则经电阻R17后与光电耦合器Ul的集电极相连接的电阻R18组成；所述放大器P2的负极还与光电耦合器Ul的集电极相连接。7.根据权利要求6所述的一种新型智能电梯控制系统，其特征在于，所述转换芯片U为0X9910M集成芯片。
【文档编号】B66B1/28GK105858380SQ201610280485
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】邱达轩, 袁三桂, 卢朝军
【申请人】广州市启胜物业管理有限公司, 广州市启胜物业管理有限公司成都分公司