机电工程技术
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机电工程技术
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智能电梯模型系统设计
唐陶鑫! 李 浩! 粘来霞
"华中科技大学电工与电子科技创新中心!
湖北武汉
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摘要! 本文设计了一台智能电梯模型! 此模型实现了语音播报" 运行平滑控制" 人体检测与无效指令撤除 " 载重测量与超重
报警以及与上位机通讯等功能! 这些功能在一定程度上体现时代对智能电梯的要求! 具有一定的参考意义 # 文中主要在模型
的数字控制方面进行了介绍! 给出了主要的硬件电路和软件设计流程图! 并以此模型为依据对智能电梯的设计做了一些探讨$
关键词! 智能电梯% 单片机% 自动控制
中图分类号! ()!’$
文献标识码! *
文章编号! &""+,+%+! -!""#. &",""$!,"$
收稿日期& !""#’"%’"%
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引言
随着时代的进步! 电梯作为一种重要的交通工具开始
备受人们关注$ 智能电梯作为当今电梯的发展趋势! 其技
术发展及智能化程度体现了 社 会 的 进 步 与 文 明 $ 智能电梯
与普通电梯的区别在于智能 电 梯 溶 入 了 更 多 的 智 能 化 因 数
在里面! 因而能给乘客提供更人性化的服务" 更完备的可
操控性" 更高的运行效率" 以及更好的舒适性$ 本设计就
是基于以上理念! 期望能将一些想法通过模型表达出来$
!
系统硬件设计
本 设 计 以 凌 阳
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位 单 片 机
!
(
01)
(2
1345"/&6
为 控 制
核 心 $
1345"/&6
是 凌 阳 科 技 推 出 的 一 款
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位 结 构 的 微 控
制 器 ! 内 置 了
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个
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位 可 编
程 定 时 器
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计 数 器 "
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位 的
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以 及 语 音 功 能 ! 功 能
比 较 强 大
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$ 以 其 作 为 控 制 核 心 节 省 了 外 部 的 计 数 芯 片 +
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转换芯片以及语音芯片! 让整个系统精简不少$
系统构成如图
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$ 下面分别就几个主要模块进行讨论$
,
&
- 传感模块
电梯运行过程中控 制 器 需 要 从 各 种 传 感 器 搜 集 数 据 与
信 息 ! 并 根 据 这 些 数 据 控 制 电 梯 运 行 ! 完 成 相 应 的 功 能 $
在这个模型中传感模块主要 包 含 以 下 几 个 部 分 & 重量测量
模块" 人体检测模块" 轿厢位置传感模块$
"
轿厢位置传感模块
轿厢位置传感模块 位 于 轿 厢 导 轨 边 沿 ! 由五对透射式
红 外 线 发 送
,
接 收 对 管 组 成 $ 正 常 情 况 下 红 外 发 送 管 与 接
收管之间没有被物体挡住! 发送管发射的红外线经导轨上
的 小 孔 被 接 收 管 接 收 到 ! 并 且 在 输 出 端 产 生 一 个 高 电 平 $
当电梯轿厢经过某一红外对 管 所 在 位 置 时 ! 轿厢的边沿会
位于此红外发送与接收管之 间 ! 被挡住的红外对管的接受
管接收不到发送管发出的红 外 光 ! 因此会在输出端输出一
个低电平$ 整个电梯模型设计为五层! 每层装有一红外对
管! 配合轿厢边沿及轿厢边沿中间的小孔 ! 当轿厢经过某
一红外对管将产生三个信号 ! 分别对应于轿厢在此对管上
方 " 轿 厢 与 此 对 管 平 齐 " 轿 厢 在 此 对 管 下 方 " 三 个 位 置 $
将
#
个红外对管的
#
个输出脚分别接单片机
#
个 相 应 的
> <
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口 ! 并用单片机扫描相应
> < ?
口 的 高 低 电 平 状 态 便 可 判
断电梯所在的位置$
#
重量测量模块
重 量 测 量 模 块 位 于 轿 厢 底 部 ! 用 来 测 量 轿 厢 的 载 重 !
量 程 从
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! 由 电 阻 应 变 片 " 弹 性 模 块 粘 接 而 成 $ 采
用 电 阻 应 变 片 搭 接 成 的 重 量 传 感 器 具 有 尺 寸 小 " 重 量 轻 "
精度较高" 测量量程大等特点 ! 能够实现电梯载重的高精
度快速测量$ 测量原理如下&
电阻应变片在受到 外 界 的 拉 力 作 用 下 其 敏 感 栅 的 长 度
会变长! 横截面积变小! 使得电阻应变片的内阻变大$ 金
属丝与应变的关系式如下&
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图 &
系统结构
研
究与开发
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万方数据