电梯远程监控系统中数据采集及传输终端的制作方法

电梯远程监控系统中数据采集及传输终端的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电梯远程监控系统中数据采集及传输终端，包括中央控制电路、数据输入接口电路以及数据输出接口电路，数据输入接口电路包括RS232接口电路、RS485接口电路及CAN接口电路，数据输出接口电路包括GPRS模块以及以太网接口电路。与现有技术相比，本实用新型电梯远程监控系统中数据采集及传输终端包括多种数据输入接口以及多种数据输出接口，根据不同的通信接口及通信协议，用户可以自由选择相应的接口实现与电梯控制系统之间的通信，同时采用GPRS、以太网两种数据传输方式，在与远程服务器通信时只需简单设置而不用更换硬件。
【专利说明】电梯远程监控系统中数据采集及传输终端

【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种数据采集及传输装置，更具体的涉及一种电梯远程监控系统 中数据采集及传输终端。

【背景技术】
[0002] 电梯远程监控系统作为一种服务于电梯生产企业、电梯维保企业和电梯用户的在 线电梯监控系统，日益受到各电梯厂商的重视。但是限于技术和成本的原因，电梯远程监控 系统还不能够大批量应用。
[0003] 如图13所示，现有技术中的电梯远程监控系统包括电梯控制系统、数据中继装置 以及远程监控服务器。目前各种电梯控制系统的监控通信接口和协议均不相同，这些接口 和协议一般为RS232、RS485或AN等串行通信接口和协议，从而当电梯控制系统与数据中继 装置进行通信时，需要数据中继装置具备相应的通信接口，然而当前的数据中继装置的数 据采集接口较为单一，难以实现与各种通信接口的电梯控制系统之间的通信。
[0004] 因此，急需一种兼容多种通信接口和通信协议的装置来克服上述缺陷。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种电梯远程监控系统中数据采集及传输终端，以兼 容多种通信接口和通信协议，实现与不同接口类型的电梯监控系统的通信。
[0006] 为实现上述目的，本实用新型提供了一种电梯远程监控系统中数据采集及传输终 端，包括中央控制电路、数据输入接口电路以及数据输出接口电路，所述数据输入接口电 路包括RS232接口电路、RS485接口电路以及CAN接口电路，所述数据输出接口电路包括 GPRS模块以及以太网接口电路，所述RS232接口电路、RS485接口电路以及CAN接口电路与 所述中央控制电路的输入端连接，所述GPRS模块以及所述以太网接口电路与所述中央控 制电路的输出端连接。
[0007] 与现有技术相比，本实用新型电梯远程监控系统中数据采集及传输终端包括中央 控制电路、数据输入接口电路以及数据输出接口电路，其中数据输入接口电路包括RS232 接口电路、RS485接口电路以及CAN接口电路，数据输出接口电路包括GPRS模块以及以太 网接口电路，即包括多种数据输入接口以及多种数据输出接口，根据不同的通信接口及通 信协议，用户可以自由选择相应的接口实现与电梯控制系统之间的通信，同时采用GPRS、以 太网两种数据传输方式，在与远程服务器通信时只需简单设置而不用更换硬件。
[0008] 较佳地，所述数据输入接口电路还包括与所述中央控制电路连接的并行数据输入 接口电路以及Zigbee接口电路。
[0009] 较佳地，还包括电源电路以及指示灯电路，所述电源电路包括保护单元、第一电源 转换单元以及第二电源转换单元，所述保护单元与外置24V直流电源连接，所述第一电源 转换单元与所述保护单元及所述GPRS模块连接，所述第二电源转换单元与所述保护单元 以及所述中央控制电路、RS232接口电路、RS485接口电路、CAN接口电路、并行数据输入接 口电路、Zigbee接口电路、以太网接口电路以及所述指示灯电路连接，所述指示灯电路包括 分别与所述中央控制电路连接的电源指示灯单元、电梯检修指示灯单元、电梯故障指示灯 单元、数据采集指示灯单元、GPRS指示灯单元、以太网指示灯单元以及干节点输入指示灯单 J Li 〇
[0010] 较佳地，所述中央控制电路包括单片机U3、时钟电路、看门狗电路、备用电源电路、 电源滤波电路以及程序测试接口电路，所述时钟电路、看门狗电路、备用电源电路、电源滤 波电路以及程序测试接口电路与所述单片机U3连接；所述看门狗电路包括芯片U7、电阻 尺73、1?74、1?75、1?76、电容062以及接口111，所述芯片价的脚1与脚8连接，所述芯片价的 脚2与3. 3V电源连接，所述芯片U7的脚3接地，所述芯片U7的脚4通过所述电阻R73接 地，所述芯片U7的脚6通过所述电阻R74接地，所述芯片U7的脚6与所述电阻R75的一 端连接，所述电阻R75的另一端与所述接口 Jll的脚1连接，所述接口 Jll的脚2与所述电 阻R76以及所述电容C62的一端以及所述单片机U3的脚14连接，所述备用电源电路包括 二极管V2、二极管V3、电容C57、电容C58以及电池 BT1，所述二极管V2的阳极与3. 3V电源 连接，所述二极管V2的阴极与所述单片机U3的脚6、所述电容C57、所述电容C58的一端以 及所述二极管V3的阴极连接，所述电容C57、电容C58的另一端接地，所述二极管V3的阳极 与所述电池 BTl的正极连接，所述电池 BTl的负极接地。
[0011] 较佳地，所述RS232接口电路包括电平转换芯片U4、插座RS1、插座RS2、稳压二极 管03、04、05、06、元件￡12、￡13、￡14、￡15以及接口仰、110，所述电平转换芯片叹的脚11 与接口 JlO的脚2连接，所述电平转换芯片MAX232的脚14与所述插座RSl的脚2连接，所 述电平转换芯片U4的脚10与所述接口 J8的脚2连接，所述电平转换芯片MAX232的脚7 与所述插座RS2的脚2连接，所述电平转换芯片U4的脚8与所述插座RS2的脚3连接，所 述电平转换芯片U4的脚12与所述接口 JlO的脚1连接，所述电平转换芯片U4的脚13与 所述插座RSl的脚3连接，所述电平转换芯片U4的脚9与所述接口 J8的脚1连接，所述接 口 J8的脚3、4分别与所述单片机U3的脚87、86连接，所述元件E12与所述稳压二极管D3 并联且并联后的一端接地，另一端与所述电平转换芯片U4的脚14连接，所述元件E13与稳 压二极管D4并联且并联后的一端接地，另一端与所述电平转换芯片U4的脚7连接，所述元 件E14与稳压二极管D5并联且并联后的一端接地，另一端与所述电平转换芯片U4的脚8 连接，所述元件E15与稳压二极管D6并联且并联后的一端接地，所述另一端与电平转换芯 片U4的脚13连接。
[0012] 较佳地，所述CAN接口电路包括第一 CAN接口单元、第二CAN接口单元以及接口 J2,所述第一 CAN接口单元包括CAN芯片U6、电容C33、稳压二极管D9、D10、元件E23、E24 以及电阻R29、R30、R40、R41，所述CAN芯片U6的脚6与所述电阻R30的一端连接，所述电 阻R30的另一端与所述接口 J2的脚2连接，所述CAN芯片U6的脚7与所述电阻R29的一 端连接，所述电阻R29的另一端与所述电阻R40的一端连接，所述电阻R40的另一端与所 述接口 J2的脚1连接，所述接口 J2的脚6通过所述电阻R41接地，所述稳压二极管D9与 所述元件E23并联后的一端接地，另一端与所述CAN芯片U6的脚7连接，所述稳压二极管 DlO与所述元件E24并联后的一端接地，另一端与所述CAN芯片U6的脚6连接，所述CAN芯 片U6的脚1、脚4分别与所述单片机U3的脚71、70连接，所述接口 J2的脚5 (S2)与单片机 U3的脚84连接。
[0013] 较佳地，所述并行输入接口电路为四路并行输入接口电路，其中一路输入接口电 路包括光电耦合器U12、电阻R8、R15以及接口 J1、J13,所述光电耦合器U12的脚1与所述 电阻R15的一端连接，所述电阻R15的另一端与所述接口 J13的脚2连接，所述接口 J13的 脚1与所述外置24V直流电源连接，所述接口 J13的脚3接地，所述光电耦合器U12的脚15 接地，所述光电耦合器U12的脚6与所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端与3. 3V 电源连接，所述光电耦合器U12的脚2与所述接口 Jl的脚6连接，所述光电耦合器U12的 脚6与所述单片机U3的脚63连接。
[0014] 较佳地，所述Zigbee接口电路包括Zigbee接口芯片J5、接口 J10、发光二极管 LED13、LED8、电阻R85、R87以及电容C70,所述Zigbee接口芯片J5的脚14与所述单片机 U3的脚83连接，所述Zigbee接口芯片J5的脚11、12分别与所述接口 JlO的脚5、6连接，所 述Zigbee接口芯片J5的脚7与所述发光二极管LED13的阳极连接，所述发光二极管LED13 的阴极与所述电阻R87的一端连接，所述电阻R87的另一端接地，所述Zigbee接口芯片J5 的脚10与所述发光二极管LED8的阳极连接，所述发光二极管LED8的阴极与所述电阻R85 的一端连接，所述电阻R85的另一端接地，所述接口 JlO的脚3、4分别与所述单片机U3的 脚69、68连接。
[0015] 较佳地，所述GPRS模块包括SM卡座U9、GPRS芯片U8、电容C44、C45、C46、C47、 电阻 R82、三极管 Q2、三极管 Q3、电阻 R78、R79、R80、R81、R82 以及元件 E38、E39、E40、E41， 所述GPRS芯片U8的脚7、10分别与所述三极管Q2以及三极管Q3的集电极连接，所述三极 管Q2的基极通过所述电阻R83与所述单片机U3的脚54连接，所述三极管Q3的基极通过所 述电阻R78与所述单片机U3的脚53连接，所述三极管Q2以及所述三极管Q3的发射极接 地，所述GPRS芯片U8的脚45、44分别通过所述电阻R81、R80与所述单片机U3的脚56、55 连接，所述GPRS芯片U8的脚49与所述GPRS指示灯单元连接，所述电容C44与元件E41并 联后的一端接地，另一端与所述SM卡座U9的脚6连接，所述电容C45与元件E40并联后 的一端接地，另一端与所述SM卡座U9的脚3连接，所述电容C46与元件E39并联后的一 端接地，另一端与所述SM卡座U9的脚2连接，所述电容C47与元件E38并联后的一端接 地，另一端与所述SM卡座U9的脚1连接，所述SM卡座U9的脚1、2、3、6分别与所述GPRS 芯片U8的脚2、6、5、4连接。
[0016] 较佳地，所述以太网接口电路包括以太网芯片U10、电阻1?69、1?70、1?71、1?72以及接 口 CN1，所述以太网芯片 UlO 的脚 1、2、3、4、5、6、43、44、45、46、41、39、38、42、40、31分别与所 述单片机 U3 的脚 18、48、95、17、52、51、33、34、35、36、47、32、24、26、23、16连接，所述以太网 芯片UlO的脚30与所述单片机U3的脚25连接，所述以太网芯片UlO的脚29与单片机U3 的脚61连接，所述以太网芯片UlO的脚7与所述单片机U3的脚31连接，所述以太网芯片 UlO的脚34与所述单片机U3的脚67连接，所述以太网芯片UlO的脚13、14、16、17分别通 过所述电阻1?72、1?71、1?70、1?69与所述接口0附的脚6、3、2、1连接。
[0017] 通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本 实用新型的实施例。

【专利附图】

【附图说明】
[0018] 图1为本实用新型电梯远程监控系统中数据采集及传输终端一实施例的结构框 图。
[0019] 图2为图1中电源电路的电路图。
[0020] 图3为图1中中央控制电路的电路图。
[0021] 图4为图1中RS232接口电路的电路图。
[0022] 图5为图1中RS485接口电路的电路图。
[0023] 图6为图1中CAN接口电路的电路图。
[0024] 图7为图1中并行输入接口电路的电路图。
[0025] 图8为图1中Zigbee接口电路的电路图。
[0026] 图9为图1中GPRS模块的电路图。
[0027] 图10为图1中以太网接口电路的电路图。
[0028] 图11为SD卡读写电路的电路图。
[0029] 图12为图1中电源指示灯单元的电路图。
[0030] 图13为现有技术中电梯远程监控系统的示意图。

【具体实施方式】
[0031] 现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元 件。
[0032] 请参考图1，本实用新型电梯远程监控系统中数据采集及传输终端100包括中央 控制电路10、数据输入接口电路11、数据输出接口电路12、电源电路13以及指示灯电路 14。其中数据输入接口电路11包括RS232接口电路111、RS485接口电路112、CAN接口电 路113、并行输入接口电路114以及Zigbee接口电路115 ;数据输出接口电路12包括GPRS 模块121、以太网接口电路122以及WIFI接口电路123。其中，RS232接口电路111、RS485 接口电路112、CAN接口电路113、并行输入接口电路114以及Zigbee接口电路115与中央 控制电路10的输入端连接，GPRS模块121、以太网接口电路122以及WIFI接口电路123与 中央控制电路10的输出端连接。电源电路13与外置24V直流电源以及中央控制电路10、 数据输入接口电路11、数据输出接口电路12和指示灯电路14连接，用于将24V直流电转换 为3. 3V以及3. 8V直流电，以为各个电路模块提供工作电源。指示灯电路14包括电源指示 灯单元141、电梯检修指示灯单元142、电梯故障指示灯单元143、数据采集指示灯单元144、 GPRS指示灯单元145、以太网指示灯单元146以及干节点输入指示灯单元147。此外，电梯 远程监控系统中数据采集及传输终端100还包括SD卡读写电路15。
[0033] 下面参考图2至12具体描述每一电路模块的连接关系及工作原理。
[0034] 如图2所示，电源电路13包括保护单元130、第一电源转换单元131以及第二电源 转换单元132,保护单元130与外置24V直流电源（DC24V)连接，用于对电路进行反接保护； 第一电源转换单元131与保护单元130连接，用于将24V直流电源转换为DC3. 8V电源并提 供给GPRS模块121以及天线；第二电源转换单元132与保护单元130连接，用于将24V直 流电源转换为DC3.3V电源，并提供给中央控制电路10以及数据输入接口电路11、数据输 出接口电路12和指示灯电路14。具体的，保护单元130包括二极管Vl以及保险丝FUSE， 二极管Vl的一端与外置24V直流电源（DC24V)连接，另一端与保险丝FUSE的一端连接，保 险丝FUSE的另一端与第一电源转换单元131以及第二电源转换单元132连接。第一电源 转换单元131包括电容Cl、C2、C3、电源转换芯片U1、电感LU电阻RU电阻R2以及二极管 Dl，其中电源转换芯片Ul在本实施例中具体为LM2576-ADJ芯片；电容Cl的一端与保险丝 FUSE的另一端以及电源转换芯片Ul的脚1连接，电容Cl的另一端与电源转换芯片Ul的脚 〇、3、5共同连接在一起并接地GND，电源转换芯片Ul的脚2与二极管Dl的阴极以及电感Ll 的一端连接，电感Ll的另一端输出3. 8V直流电源（VBAT3. 8V，即为第一电源转换单元131 的输出端）并与电容C2、电容C3以及电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与电源转换芯 片Ul的脚4以及电阻Rl的一端连接，电阻Rl的另一端、电容C2以及电容C3的另一端以 及二极管Dl的阳极接地GND，从而实现了通过电源转换芯片Ul将外置24V直流电源转换 为3. 8V直流电源。第二电源转换单元132包括电容C4、C5、C6、电源转换芯片U2、电感L2 以及二极管D2,其中电源转换芯片U2在本实施例中具体为LM2576-3. 3 ;电容C4的一端与 保险丝FUSE的另一端以及电源转换芯片U2的脚1连接，电容C4的另一端与电源转换芯片 U2的脚0、3、5共同连接在一起并接地GND，电源转换芯片U2的脚2与二极管D2的阴极以 及电感L2的一端连接，电感L2的另一端输出3. 3V直流电源（3. 3V，即为第二电源转换单元 132的输出端）并与电容C5、电容C6以及电源转换芯片U2的脚4连接，电容C5以及电容 C6的另一端以及二极管D2的阳极接地GND，从而实现了通过电源转换芯片U2将外置24V 直流电源转换为3. 3V直流电源。
[0035] 如图3所示，中央控制电路10包括单片机U3、电感L3、电阻R16、电阻R17、R42、 接口 J4、J7、接口 J9、时钟电路101、看门狗电路102、备用电源电路103、电源滤波电路104 以及程序测试接口电路105,其中单片机U3在本实施例中具体为STM32F107xx型微处理 器；电感L3的一端与单片机U3的脚22连接，另一端与3. 3V电源连接，单片机U3的脚 37 (Bootl)通过电阻R17接地，单片机U3的脚94 (BootO)与接口 J7的脚2连接，接口 J7的 脚1与3. 3V电源连接，接口 J7的脚3通过电阻R16接地，接口 J9的脚1至8分别与单片 机仍的脚38、5、4、3、2、1、98、97连接，接口仰的脚9至16接地；接口14的脚1与单片机 U3的脚57 (SI)连接，接口 J4的脚2通过电阻R42接地。具体的，时钟电路101包括电容 C11、C12、C13、C14及晶振Y1、Y2 ;电容C11、电容C12以及晶振Yl连接成主时钟电路，并与 单片机U3的脚8、9连接，用于为单片机U3提供主时钟信号；电容C13、C14以及晶振Y2连 接成RTC时钟电路，并与单片机U3的脚12、13连接，用于为单片机U3提供RTC时钟信号。 看门狗电路102包括芯片U7 (本实施例中具体为MAX706芯片）、电阻R73、R74、R75、R76、 电容C62以及接口 Jll，芯片U7的脚1与脚8连接，芯片U7的脚2与3. 3V电源连接，芯片 U7的脚3接地，芯片U7的脚4通过电阻R73接地，芯片U7的脚5悬空，芯片U7的脚6通过 电阻R74接地，芯片U7的脚6与电阻R75的一端连接，电阻R75的另一端与接口 Jll的脚 1连接，接口 Jl 1的脚2与电阻R76以及电容C62的一端以及单片机U3的脚14 (石于）连 接，看门狗电路102的应用，使单片机U3可以在无人状态下实现连续工作。备用电源电路 103包括二极管V2、二极管V3、电容C57、电容C58以及电池 BT1，二极管V2的阳极与3. 3V 电源连接，二极管V2的阴极与单片机U3的脚6 (Vb)、电容C57、电容C58的一端以及二极管 V3的阴极连接，电容C57、电容C58的另一端接地，二极管V3的阳极与电池 BTl的正极连接， 电池 BTl的负极接地，备用电源电路103用于给后备区域供电，维持单片机U3中包括RTC/ BKP寄存器等在内的一些数据等的保存。电源滤波电路104包括相互并联的电容C15、C19、 C20、C21、C18,各个电容并联后的一端与电源电路13产生的3. 3V电源连接，另一端接地。 程序测试接口电路105在本实施例中具体为JTAG测试端口，包括JTAG接口 J3、电阻R88、 R89、R90、R91及R92,其中JTAG接口 J3的脚1及脚2与3. 3V电源连接，JTAG接口 J3的脚 3 (JNTRST)与电阻R88的一端及单片机U3的脚90连接，JTAG接口 J3的脚5 (JTDl)与电阻 R89的一端及单片机U3的脚77连接，JTAG接口 J3的脚7 (JTMS)与电阻R90的一端及单片 机U3的脚72连接，JTAG接口 J3的脚13 (JTDO)与电阻R91的一端及单片机U3的脚89连 接，电阻R88、R89、R90、R91的另一端与3. 3V电源，JTAG接口 J3的脚9(JTCK)与电阻R92 的一端连接，电阻R92的另一端接地，JTAG接口 J3的脚4、6、8、10、12、14、16、18、20接地。
[0036] 如图4所示，RS232接口电路111包括电平转换芯片U4 (本实施例中具体为MAX232 芯片）、插座 RS1、插座 RS2、电容 027、028、029、030、031、电阻1?18、1?19、1?20、1?21、稳压二极 管03、04、05、06以及元件￡12413414415。其中，电平转换芯片叹的脚11(即瓜1父卩〇 与接口 JlO的脚2连接，电平转换芯片MAX232的脚14(即RS232 TXD PC)通过电阻R18与 插座RSl的脚2连接；电平转换芯片U4的脚10 (即U2TX232)与接口 J8的脚2连接，电平 转换芯片MAX232的脚7 (即RS232 TXD DT)通过电阻R21与插座RS2的脚2连接；电平转 换芯片U4的脚8 (即RS232 RXD DT)通过电阻R20与插座RS2的脚3连接，电平转换芯片 U4的脚12 (即UlRX PC)与接口 JlO的脚1连接；电平转换芯片U4的脚13 (即RS232 RXD PC)通过电阻R19与插座RSl的脚3连接，电平转换芯片U4的脚9 (U2RX232)与接口 J8的 脚1连接；接口 J8的脚3、4分别与单片机U3的脚87(U2RX)、86(U2TX)连接；此外，元件E12 与稳压二极管D3并联且并联后的一端接地，另一端与电平转换芯片U4的脚14连接，元件 E13与稳压二极管D4并联且并联后的一端接地，另一端与电平转换芯片U4的脚7连接，元 件E14与稳压二极管D5并联且并联后的一端接地，另一端与电平转换芯片U4的脚8连接， 元件E15与稳压二极管D6并联且并联后的一端接地，另一端与电平转换芯片U4的脚13 连接；电平转换芯片U4的脚2、6分别通过电容C27、C28接地，电平转换芯片U4的脚16与 3. 3V电源连接，电平转换芯片U4的脚1与脚3之间连接电容C29,电平转换芯片U4的脚4 与脚5之间连接电容C31，插座RSl及插座RS2的脚10、11接地。
[0037] 如图5所示，RS485接口电路112包括接口芯片MAX485、电容C32、电阻R22、R23、 R24、R25、R26、稳压二极管D7、D8、元件E19、E45、接口 J12以及接口 Jl、J8,其中接口芯片 MAX485的脚6与电阻R22及电阻R24的一端、稳压二极管D7的阴极、元件E45的一端以及 电阻R25的一端连接，电阻R22的另一端与3. 3V电源连接，电阻R24的另一端与接口 J12 的脚1连接，稳压二极管D7的阳极以及元件E45的另一端接地，电阻R25的另一端与接口 Jl的脚13(A/DATA_)连接；接口芯片MAX485的脚7与电阻R23的一端、接口 J12的脚2、稳 压二极管D8的阴极、元件E19的一端以及电阻R26的一端连接，电阻R23的另一端接地，稳 压二极管D8的阳极以及元件E19的另一端接地，电阻R26的另一端与接口 Jl的脚14 (B/ DATA-)连接；接口芯片MAX485的脚I (U2RX485)及脚4(U2TX485)分别与接口 J8的脚5、脚 6连接，接口芯片MAX485的脚2及脚3 (R/D)共同与单片机U3的脚85连接，单片机U3控制 接口芯片MAX485的收发，当单片机U3的脚85输出为低电平时，为接收模式，当单片机U3 的脚85输出为高电平时，为发送模式；此外接口芯片MAX485的脚8与3. 3V电源连接，电容 C32对输入接口芯片MAX485的电源进行滤波。
[0038] 由上述可知，本实施例中RS232接口以及RS485接口共用单片机U3的串口 2 (USART2)，且RS232以及RS485接口电路分别采用MAX232、MAX485芯片作为接口芯片，并 通过跳线来选择RS232或者RS485。
[0039] 如图6所示，CAN接口电路113包括第一 CAN接口单元1131、第二CAN接口单元 1132以及接口 J2,其中第一 CAN接口单元1131包括CAN芯片U6、电容C33、稳压二极管D9、 D10、元件 E23、E24 以及电阻 R29、R30、R40、R41，第二CAN接口单元1132包括CAN芯片U11、 电容C35、稳压二极管Dll、D12、元件E28、E29以及电阻1?33、1?34、1?39。下面具体描述第一 CAN接口单元1131的电路连接关系：CAN芯片U6的脚6与电阻R30的一端连接，电阻R30 的另一端（CANlNL)与接口 J2的脚2连接，CAN芯片U6的脚7与电阻R29的一端连接，电 阻R29的另一端（CANlNH)与电阻R40的一端连接，电阻R40的另一端与接口 J2的脚1连 接，接口 J2的脚6通过电阻R41接地，稳压二极管D9与元件E23并联后的一端接地，另一 端与CAN芯片U6的脚7连接，稳压二极管DlO与元件E24并联后的一端接地，另一端与CAN 芯片U6的脚6连接，CAN芯片U6的脚I (CANlTX)、脚4 (CANlRX)分别与单片机U3的脚71、 70连接；CAN芯片U6的脚2接地，CAN芯片U6的脚3与3. 3V电源以及电容C33的一端连 接，电容C33的另一端接地，接口 J2的脚5 (S2)与单片机U3的脚84连接。第二CAN接口 单元1132中各元件的连接关系与第一 CAN接口单元1131中各元件的连接关系相对应，此 处不再详细描述。需要说明的是，第一 CAN接口单元1131作为数据采集接口，用于带有CAN 通信协议的电梯控制系统的数据采集，第二CAN接口单元1132作为一带多接口，针对小区 内的多台电梯，只需在一个电梯控制装置上安装GPRS或以太网，然后通过CAN总线接口将 多个电梯控制装置连接，从而其他电梯采集的数据可以通过CAN接口传到安装了 GPRS或以 太网的控制装置上，进而通过一个装置可以将小区内所有的电梯的数据传回服务器。
[0040] 如图7所示，并行输入接口电路114包括四个光电耦合器U12、电阻R8、R9、R10、 R11、R12、R13、R14、R15以及接口 J1、J13。上述元件连接成四路并行输入接口，下面以光电 耦合器U12、电阻R8形成的一路并行输入接口为例进行详细描述：光电耦合器U12的脚1 与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与接口 J13的脚2连接，接口 J13的脚1与外置 24V直流电源连接，接口 J13的脚3接地，光电耦合器U12的脚15接地，光电耦合器U12的 脚6与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与3. 3V电源连接，光电耦合器U12的脚2 (Xl) 与接口 Jl的脚6连接，光电耦合器U12的脚6 (XXl)与单片机U3的脚63连接，工作时，光 电耦合器U12对从脚2(X1)输入的信号进行光电隔离，然后从脚6(XX1)输出电平信号0 或1至单片机U3。同理，另外三路并行输入接口的电路连接以及工作原理同上一致，此处不 再详细描述。并行输入接口电路114可以用作轿厢乘客感应等信号的检测，并预留其他用 途，其功能可以进行自定义。
[0041] 如图8所示，Zigbee接口电路115包括Zigbee接口芯片J5、接口 J10、发光二极 管LED13、LED8、电阻R85、R87以及电容C70,其中Zigbee接口芯片J5的脚14(ZIG RST)与 单片机 U3 的脚 83 连接；Zigbee 接口芯片 J5 的脚 11(U1RX ZIGBEE)、12(U1TX ZIGBEE)分 别与接口 JlO的脚5、6连接；Zigbee接口芯片J5的脚7与发光二极管LED13的阳极连接， 发光二极管LED13的阴极与电阻R87的一端连接，电阻R87的另一端接地；Zigbee接口芯 片J5的脚10与发光二极管LED8的阳极连接，发光二极管LED8的阴极与电阻R85的一端 连接，电阻R85的另一端接地；Zigbee接口芯片J5的脚9与3. 3V电源连接；接口 JlO的脚 3 (UlRX)、4 (UlTX)分别与单片机U3的脚69、68连接。
[0042] 由图4至图8可知，本实用新型电梯远程监控系统中数据采集及传输终端100设 置有多种串行输入接口（如RS232、RS485和CAN总线接口）以及并行输入接口作为数据采 集接口。根据不同的通信协议，用户可自由选择RS232或RS485或CAN接口采集数据，只需 简单设置，适用范围更广。同时，多路并行输入端口采用双向光耦进行信号的光电隔离，并 输出电平信号〇或者1到单片机U3,并行输入端口可以用作轿厢乘客感应等信号的检测，并 预留其他用途，功能可以自定义，从而可以扩展更多的功能。
[0043] 下面分别描述数据输出接口电路12 :
[0044] 如图9所示，GPRS模块121包括SIM卡座U9、GPRS芯片U8、电容C44、C45、C46、 C47、C48、C49、C50、C51、C52、C53、C54、C55、C56、C60、电阻 R82、三极管 Q2、三极管 Q3、三极 管 Q4、电阻 R78、R79、R80、R81、R82、R86、元件 E38、E39、E40、E41、发光二极管 LED7 以及接 口 P2。其中，电容C48、C49、C50、C51、C52、C53、C54、C55并联组成滤波电路，该滤波电路 的一端与VBAT3. 8V电源以及GPRS芯片U8的脚26及脚27连接，另一端与GPRS芯片U8 的脚1、21、22、24、25、28、46共同接地GND，GPRS芯片U8的脚8与VBAT3. 8V电源以及电容 C56、电容C60的一端连接，电容C56、电容C60的另一端接地，GPRS芯片U8的脚7、10分别 与三极管Q2以及三极管Q3的集电极连接，三极管Q2的基极通过电阻R83与单片机U3的 脚54 (RST GPRS CTL)连接，三极管Q3的基极通过电阻R78与单片机U3的脚53 (PWR GPRS CTL)连接，三极管Q2以及三极管Q3的发射极接地，GPRS芯片U8的脚45、44分别通过电 阻R81、R80与单片机U3的脚56 (U3RX)、55 (U3TX)连接，GPRS芯片U8的脚39通过电阻R79 与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的发射极与发光二极管LED7的阴极连接，发光二极管 LED7的阳极与VBAT3. 8V电源连接，三极管Q4的集电极接地，GPRS芯片U8的脚23与接口 P2的脚1连接，接口 P2的脚2接地，GPRS芯片U8的脚49与GPRS指示灯单元连接；电容 C44与元件E41并联后的一端接地，另一端与SM卡座U9的脚6 (SM DATA)连接，电容C45 与元件E40并联后的一端接地，另一端与SM卡座U9的脚3 (SM CLK)连接，电容C46与元 件E39并联后的一端接地，另一端与SM卡座U9的脚2(SM RST)连接，电容C47与元件E38 并联后的一端接地，另一端与SM卡座U9的脚I (SM VCC)连接，SM卡座U9的脚4接地； 同时，SM卡座U9的脚1、2、3、6分别与GPRS芯片U8的脚2、6、5、4连接。工作时，单片机 U3通过串口 3 (即脚U3TX和脚U3RX)与GPRS模块121连接，将数据发送至GPRS模块121， GPRS模块121通过GPRS网络传输到互联网，最后传输至服务器。
[0045] 如图10所示，以太网接口电路122包括以太网芯片UlO(本实施例中具体为 DP83848 芯片）、电阻 R59、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R69、R70、R71、R72、电容 C37、 C38、C39、C40、C41、C42、C43、接口 CNl (在本实施例中可为HR911105A芯片）。以太网芯片 UlO的脚1、脚2分别通过电阻R43、电阻R44与单片机U3的脚18、脚48连接，以太网芯片 UlO的脚3至脚6分别通过电阻R45、R46、R47、R48与单片机U3的脚95、17、52、51连接，以 太网芯片UlO的脚40、42分别通过电阻R49、R50与单片机U3的脚23、26连接，以太网芯 片UlO的脚38通过电阻R51与单片机U3的脚24连接，以太网芯片UlO的脚43至脚46分 别通过电阻R55、R54、R53、R52与单片机U3的脚33、34、35、36连接，以太网芯片UlO的脚 39、41分别通过电阻R56、R57与单片机U3的脚32、47连接，以太网芯片UlO的脚31与单 片机U3的脚16连接，以太网芯片UlO的脚30与电阻R59以及电阻R58的一端连接，电阻 R59的另一端与3. 3V电源连接，电阻R58的另一端与单片机U3的脚25连接，以太网芯片 UlO的脚29与单片机U3的脚61连接，以太网芯片UlO的脚7与电阻R60以及电阻R-端 连接，电阻R60的另一端与3. 3V电源连接，电阻R的另一端与单片机U3的脚31连接；以太 网芯片UlO的脚34 (MCO)与单片机U3的脚67连接，以太网芯片UlO的脚24通过电阻R61 接地，电容037、038、039、040并联后的一端与以太网芯片瓜0的脚18、23、37连接，另一端 接地，以太网芯片UlO的脚15、19、35、47、36接地，以太网芯片UlO的脚22、32、48与3. 3V 电源连接，以太网芯片UlO的脚20、21分别通过电阻R62、R63与3. 3V电源连接，以太网芯 片UlO的脚26、27、28分别通过电阻R64、R65、R66与3. 3V电源连接，以太网芯片UlO的脚 13(RD-)、14(RD+)、16(TD-)、17(TD+)分别通过电阻 R72、R71、R70、R69 与接口 CNl 的脚 6、 3、2、1连接，接口 CNl的脚4、脚5与3. 3V电源连接，其中，电容C41、C42、C43并联组成滤波 电路，用于对3. 3V电源进行滤波。工作时，单片机U3通过以太网接口电路122将数据传输 到互联网，最后传输至服务器。
[0046] 需要说明的是，本实用新型中数据输入一带多功能除了通过CAN接口电路113实 现，还可以通过ZigBee接口电路115的无线传输实现，ZigBee无线传输的传输机制与CAN 通讯的机制一致，此处不再详细描述。
[0047] 此外，本实用新型电梯远程监控系统中数据采集及传输终端还包括SD卡读写电 路15, SD卡通过SPI模式与单片机U3进行通信，单片机U3通过总线SPI通信方式对SD中 的数据进行读写操作。具体的，如图11所示，SD卡读写电路15包括SD卡插座SD1、电阻 尺35、1?36、1?37、1?38以及元件￡31、￡32、￡34、￡35，其中50卡插座501的脚2(5?113呢5)与 单片机U3的脚29以及元件E31、电阻R38的一端连接，元件E31的另一端接地，电阻R38 的另一端与3. 3V电源连接，SD卡插座SDl的脚3 (SPI13 M0SI)与单片机U3的脚80以及 元件E32、电阻R37的一端连接，元件E32的另一端接地，电阻R37的另一端与3. 3V电源连 接，SD卡插座SDl的脚4与3. 3V电源连接，SD卡插座SDl的脚5 (SPI13 SCK)与单片机U3 的脚78以及元件E34、电阻R36的一端连接，元件E34的另一端接地，电阻R36的另一端与 3. 3V电源连接，SD卡插座SDl的脚6接地，SD卡插座SDl的脚7 (SPI13 MIS0)与单片机U3 的脚79以及元件E35、电阻R35的一端连接，元件E35的另一端接地，电阻R35的另一端与 3. 3V电源连接。
[0048] 如图2至图11所示，指示灯电路14包括电源指示灯单元141、电梯检修指示灯单 元142、电梯故障指示灯单元143、数据采集指示灯单元144、GPRS指示灯单元145、以太网 指示灯单元146以及干节点输入指示灯单元147。具体的，如图12所示，电源指示灯单元 141包括发光二极管LED1、电阻R3、发光二极管LED6以及电阻R4,发光二极管LEDl的阳极 与第二电源转换单元132的输出端（3. 3V)连接，发光二极管LEDl的阴极与电阻R3的一端 连接，电阻R3的另一端接地；发光二极管LED6的阳极与第一电源转换单元131的输出端 (VBAT3. 8V)连接，发光二极管LED6的阴极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端接地； 从而当两个电源（3. 3V和3. 8V)均正常时，两个指示灯均亮，任何一个灯灭，表示该电源不 正常。电梯检修指示灯单元142包括发光二极管LED3以及电阻R5,发光二极管LED3的阳 极与第二电源转换单元132的输出端（3. 3V)连接，发光二极管LED3的阴极与电阻R5的一 端连接，电阻R5另一端接地，当电梯处于检修状态时，该指示灯（发光二极管LED3)亮，反 之则灭。电梯故障指示灯单元143包括发光二极管LED4以及电阻R6,发光二极管LED4的 阳极与第二电源转换单元132的输出端（3. 3V)连接，发光二极管LED4的阴极与电阻R6的 一端连接，电阻R4另一端接地，当电梯处于故障时，该指示灯（发光二极管LED4)亮，反之 则灭。数据采集指示灯单元144包括发光二极管LED2以及电阻R7,发光二极管LED2的阳 极与第二电源转换单元132的输出端（3. 3V)连接，发光二极管LED2的阴极与电阻R7的 一端连接，电阻R7另一端接地，当数据采集正常时，该指示灯（发光二极管LED2)亮，反之 则灭。GPRS指示灯单元145包括发光二极管LED5、电阻R84、电阻R83以及三极管Ql，发光 二极管LED5的阳极与第一电源转换单元131的输出端（3. 8V)连接，发光二极管LED5的阴 极与电阻R84的一端连接，电阻R84另一端与三极管Ql的发射极连接，三极管Ql的基极通 过电阻R83与GPRS模块121连接，三极管Ql的集电极接地，从而当GPRS模块121通信正 常时，该指示灯（发光二极管LED5)每75ms亮、灭一次，当GPRS模块121通信异常时，该指 示灯进行75ms亮、3s灭的循环。以太网指示灯单元146包括电阻R67、电阻R68以及两个 发光二极管（图10中未画出），其中两个发光二极管分别为黄色和绿色发光二极管，电阻 R67以及电阻R68的一端分别与两个发光二极管的阳极连接，两个发光二极管的阴极分别 与接口 CNl的脚9、脚12连接，电阻R67、电阻R68的另一端与3. 3V电源连接，当以太网数 据传输正常时，黄、绿两个指示灯交替闪烁，反之则灭。干节点输入指示灯单元147包括发 光二极管LED9、LED10、LED11以及LED12,干节点输入指示灯单元147与并行输入接口电路 114连接，四个发光二极管分别连接在四路并行输入端口上，具体的，发光二极管LED9的阳 极与3. 3V电源连接，发光二极管LED9的阴极与电阻R8的另一端连接，其他发光二极管的 连接关系一致，此处不再详细描述。
[0049] 以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭 示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。
【权利要求】
1. 一种电梯远程监控系统中数据采集及传输终端，包括中央控制电路、数据输入接口 电路以及数据输出接口电路，其特征在于，所述数据输入接口电路包括RS232接口电路、 RS485接口电路以及CAN接口电路，所述数据输出接口电路包括GPRS模块以及以太网接口 电路，所述RS232接口电路、RS485接口电路以及CAN接口电路与所述中央控制电路的输入 端连接，所述GPRS模块以及所述以太网接口电路与所述中央控制电路的输出端连接。
2. 如权利要求1所述的电梯远程监控系统中数据采集及传输终端，其特征在于，所述 数据输入接口电路还包括与所述中央控制电路连接的并行数据输入接口电路以及Zigbee 接口电路。
3. 如权利要求2所述的电梯远程监控系统中数据采集及传输终端，其特征在于，还包 括电源电路以及指示灯电路，所述电源电路包括保护单元、第一电源转换单元以及第二电 源转换单元，所述保护单元与外置24V直流电源连接，所述第一电源转换单元与所述保护 单元及所述GPRS模块连接，所述第二电源转换单元与所述保护单元以及所述中央控制电 路、RS232接口电路、RS485接口电路、CAN接口电路、并行数据输入接口电路、Zigbee接口 电路、以太网接口电路以及所述指示灯电路连接，所述指示灯电路包括分别与所述中央控 制电路连接的电源指示灯单元、电梯检修指示灯单元、电梯故障指示灯单元、数据采集指示 灯单元、GPRS指示灯单元、以太网指示灯单元以及干节点输入指示灯单元。
4. 如权利要求3所述的电梯远程监控系统中数据采集及传输终端，其特征在于，所述 中央控制电路包括单片机U3、时钟电路、看门狗电路、备用电源电路、电源滤波电路以及程 序测试接口电路，所述时钟电路、看门狗电路、备用电源电路、电源滤波电路以及程序测试 接口电路与所述单片机U3连接；所述看门狗电路包括芯片U7、电阻R73、R74、R75、R76、电 容C62以及接口 J11，所述芯片U7的脚1与脚8连接，所述芯片U7的脚2与3. 3V电源连 接，所述芯片U7的脚3接地，所述芯片U7的脚4通过所述电阻R73接地，所述芯片U7的脚 6通过所述电阻R74接地，所述芯片U7的脚6与所述电阻R75的一端连接，所述电阻R75的 另一端与所述接口 J11的脚1连接，所述接口 J11的脚2与所述电阻R76以及所述电容C62 的一端以及所述单片机U3的脚14连接，所述备用电源电路包括二极管V2、二极管V3、电容 C57、电容C58以及电池 BT1，所述二极管V2的阳极与3. 3V电源连接，所述二极管V2的阴极 与所述单片机U3的脚6、所述电容C57、所述电容C58的一端以及所述二极管V3的阴极连 接，所述电容C57、电容C58的另一端接地，所述二极管V3的阳极与所述电池 BT1的正极连 接，所述电池 BT1的负极接地。
5. 如权利要求4所述的电梯远程监控系统中数据采集及传输终端，其特征在于，所述 RS232接口电路包括电平转换芯片U4、插座RS1、插座RS2、稳压二极管D3、D4、D5、D6、元件 E12、E13、E14、E15以及接口 J8、J10,所述电平转换芯片U4的脚11与接口 J10的脚2连接， 所述电平转换芯片MAX232的脚14与所述插座RS1的脚2连接，所述电平转换芯片U4的脚 10与所述接口 J8的脚2连接，所述电平转换芯片MAX232的脚7与所述插座RS2的脚2连 接，所述电平转换芯片U4的脚8与所述插座RS2的脚3连接，所述电平转换芯片U4的脚12 与所述接口 J10的脚1连接，所述电平转换芯片U4的脚13与所述插座RS1的脚3连接，所 述电平转换芯片U4的脚9与所述接口 J8的脚1连接，所述接口 J8的脚3、4分别与所述单 片机U3的脚87、86连接，所述元件E12与所述稳压二极管D3并联且并联后的一端接地，另 一端与所述电平转换芯片U4的脚14连接，所述元件E13与稳压二极管D4并联且并联后的 一端接地，另一端与所述电平转换芯片U4的脚7连接，所述元件E14与稳压二极管D5并联 且并联后的一端接地，另一端与所述电平转换芯片U4的脚8连接，所述元件E15与稳压二 极管D6并联且并联后的一端接地，所述另一端与电平转换芯片U4的脚13连接。
6. 如权利要求5所述的电梯远程监控系统中数据采集及传输终端，其特征在于，所述 CAN接口电路包括第一 CAN接口单元、第二CAN接口单元以及接口 J2,所述第一 CAN接口单 元包括CAN芯片U6、电容C33、稳压二极管D9、D10、元件E23、E24以及电阻R29、R30、R40、 R41，所述CAN芯片U6的脚6与所述电阻R30的一端连接，所述电阻R30的另一端与所述接 口 J2的脚2连接，所述CAN芯片U6的脚7与所述电阻R29的一端连接，所述电阻R29的另 一端与所述电阻R40的一端连接，所述电阻R40的另一端与所述接口 J2的脚1连接，所述 接口 J2的脚6通过所述电阻R41接地，所述稳压二极管D9与所述元件E23并联后的一端 接地，另一端与所述CAN芯片U6的脚7连接，所述稳压二极管D10与所述元件E24并联后 的一端接地，另一端与所述CAN芯片U6的脚6连接，所述CAN芯片U6的脚1、脚4分别与所 述单片机U3的脚71、70连接，所述接口 J2的脚5 (S2)与单片机U3的脚84连接。
7. 如权利要求4所述电梯远程监控系统中数据采集及传输终端，其特征在于，所述并 行输入接口电路为四路并行输入接口电路，其中一路输入接口电路包括光电耦合器U12、电 阻R8、R15以及接口 J1、J13,所述光电耦合器U12的脚1与所述电阻R15的一端连接，所述 电阻R15的另一端与所述接口 J13的脚2连接，所述接口 J13的脚1与所述外置24V直流电 源连接，所述接口 J13的脚3接地，所述光电耦合器U12的脚15接地，所述光电耦合器U12 的脚6与所述电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端与3. 3V电源连接，所述光电耦合 器U12的脚2与所述接口 J1的脚6连接，所述光电耦合器U12的脚6与所述单片机U3的 脚63连接。
8. 如权利要求4所述的电梯远程监控系统中数据采集及传输终端，其特征在于，所述 Zigbee接口电路包括Zigbee接口芯片J5、接口 J10、发光二极管LED13、LED8、电阻R85、R87 以及电容C70,所述Zigbee接口芯片J5的脚14与所述单片机U3的脚83连接，所述Zigbee 接口芯片J5的脚11、12分别与所述接口 J10的脚5、6连接，所述Zigbee接口芯片J5的脚 7与所述发光二极管LED13的阳极连接，所述发光二极管LED13的阴极与所述电阻R87的一 端连接，所述电阻R87的另一端接地，所述Zigbee接口芯片J5的脚10与所述发光二极管 LED8的阳极连接，所述发光二极管LED8的阴极与所述电阻R85的一端连接，所述电阻R85 的另一端接地，所述接口 J10的脚3、4分别与所述单片机U3的脚69、68连接。
9. 如权利要求4所述的电梯远程监控系统中数据采集及传输终端，其特征在于，所述 GPRS模块包括SIM卡座U9、GPRS芯片U8、电容C44、C45、C46、C47、电阻R82、三极管Q2、三 极管 Q3、电阻 R78、R79、R80、R81、R82 以及元件 E38、E39、E40、E41，所述 GPRS 芯片 U8 的脚 7、10分别与所述三极管Q2以及三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q2的基极通过所述 电阻R83与所述单片机U3的脚54连接，所述三极管Q3的基极通过所述电阻R78与所述单 片机U3的脚53连接，所述三极管Q2以及所述三极管Q3的发射极接地，所述GPRS芯片U8 的脚45、44分别通过所述电阻R81、R80与所述单片机U3的脚56、55连接，所述GPRS芯片 U8的脚49与所述GPRS指示灯单元连接，所述电容C44与元件E41并联后的一端接地，另 一端与所述SM卡座U9的脚6连接，所述电容C45与元件E40并联后的一端接地，另一端 与所述SM卡座U9的脚3连接，所述电容C46与元件E39并联后的一端接地，另一端与所 述SM卡座U9的脚2连接，所述电容C47与元件E38并联后的一端接地，另一端与所述SM 卡座U9的脚1连接，所述SM卡座U9的脚1、2、3、6分别与所述GPRS芯片U8的脚2、6、5、 4连接。
10.如权利要求4所述的电梯远程监控系统中数据采集及传输终端，其特征在于，所 述以太网接口电路包括以太网芯片U10、电阻R69、R70、R71、R72以及接口 CN1，所述以太网 芯片 U10 的脚 1、2、3、4、5、6、43、44、45、46、41、39、38、42、40、31 分别与所述单片机 U3 的脚 18、48、95、17、52、51、33、34、35、36、47、32、24、26、23、16 连接，所述以太网芯片 U10 的脚 30 与所述单片机U3的脚25连接，所述以太网芯片U10的脚29与单片机U3的脚61连接，所 述以太网芯片U10的脚7与所述单片机U3的脚31连接，所述以太网芯片U10的脚34与所 述单片机U3的脚67连接，所述以太网芯片U10的脚13、14、16、17分别通过所述电阻R72、 R71、R70、R69与所述接口 CN1的脚6、3、2、1连接。
【文档编号】H04L29/08GK204138072SQ201420533020
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月16日 优先权日:2014年9月16日
【发明者】杨清云, 彭云, 吴开斌, 王兴东, 陈盛俊 申请人:快意电梯股份有限公司