基于嵌入式系统的电梯用户控制终端技术方案

一种基于嵌入式系统的电梯用户控制终端，包括BA接口和用户终端两部分；所述BA接口包括电源转换电路、单片机、信号采集及控制模块、本地LCD显示模块和通信模块，所述信号采集模块包括电梯信号接口板、光电隔离电路和信号放大电路；所述通信模块包括RS-485通信模块和局域网，RS-485通信电路与单片机和局域网分别双向通信；所述本地LCD显示模块与单片机的输出端连接；所述用户终端包括嵌入式处理器、USB接口、UART接口、网络接口、存储器、触摸屏以及电源模块。本实用新型专利技术将电梯外呼与显示电梯运行状态合二为一，并采用网络通信方式实现电梯与控制终端的接口，即节省了原材料，又增强了智能化。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电梯控制设备，特别涉及一种一种基于嵌入式系统的电梯用户控制终端。
技术介绍
电梯是现代高层建筑，为了提高用户使用的舒适度，很多楼宇电梯已经可以直接在用户家中进行操控。但是在电梯技术不断发展的同时，电梯入户操控部分采用普通的外呼技术，布线复杂，易出故障。外呼与显示技术也一直没有较大的改观，大多数电梯外呼与显示电梯运行状态的设计较为简单，采用LED显示板显示电梯的运行状态，机械按钮呼梯，形式单调而不美观。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于嵌入式系统的电梯用户控制终端，该控制终端采用嵌入式技术和触摸屏，将电梯外呼与显示电梯运行状态合二为一，并采用网络通信方式实现电梯与控制终端的接口，即节省了原材料，又增强了智能化。如上构思，本技术的技术方案是：一种基于嵌入式系统的电梯用户控制终端，其特征在于：包括BA接口和用户终端两部分；所述BA接口包括电源转换电路、单片机、信号采集及控制模块、本地LCD显示模块和通信模块，所述信号采集模块包括电梯信号接口板、光电隔离电路和信号放大电路，所述电梯信号接口板包括电梯运行状态通讯接口和电梯控制接口，光电隔离电路的输入端接收单片机的输出信号，输出端与电梯控制接口连接，信号放大电路的输入端与电梯运行状态通讯接口连接，输出端与单片机连接；所述通信模块包括RS-485通信模块和局域网，RS-485通信电路与单片机和局域网分别双向通信；所述本地LCD显示模块与单片机的输出端连接；所述用户终端包括嵌入式处理器、USB接口、UART接口、网络接口、存储器、触摸屏以及电源模块。上述BA接口的单片机采用AT89S52。上述BA接口的单片机连接有看门狗复位电路。上述LCD本地显示模块选择字符型液晶显示模块LCD1602。上述嵌入式处理器采用ARM920T内核的S3C2440芯片。上述RS-485通信电路采用SN75LBC184。本技术具有如下的优点和积极效果：1.本技术可实时采集电梯的运行状态信息，主要包括目前所在的楼层数、上行、下行、满员、停止、开门、关门、检修状态等实时信息，并在本地LCD显示器上进行显示，同时通过BA接口采用MODBUS协议，通过RS485总线传送到协议转换设备，协议转换设备将MODBUS协议的数据格式转换成UDP协议，通过网络将数据传送至用户终端。该结构弥补了现有装置直接将电梯串行线引入用户，造成的安装和管理问题，并且提高了设备信息化程度和水平。2.用户终端能够接收用户的外呼申请，并信号传送到电梯的BA接口。BA接口将信息通过电梯串行数据线传送给电梯主控制板，最终完成电梯外呼信号的传送。用户通过终端不仅随时获知电梯运行位置，同时在办公室或者住宅内就可以进行电梯的呼叫，大大提高了出行的效率，并且弥补了具有访客控制的电梯来客不能进行选层的弊端。3.用户终端部分根据系统的需求采用了ARM硬件平台，ARM硬件平台在处理器的速度、存储空间、通信接口等方面可以完成电梯运行状态信息与电梯外呼的触摸屏接口，并应用Linux嵌入式操作系统，利用Qt/Embedded进行用户终端图形界面的程序设计，特别是采用触摸屏实现了电梯运行状态的显示和电梯外呼的用户操作。附图说明图1是本技术工作原理；图2是本技术结构原理图；图3是BA接口部分硬件模块框图；图4是BA接口硬件原理框图；图5是信号放大电路图；图6是LCD1602本地显示电路；图7是看门狗模块电路；图8是电源模块电路图；图9是用户终端硬件框图；图10是网卡设计电路图。具体实施方式一种基于嵌入式系统的电梯用户控制终端，包括BA接口和用户终端两部分。一、如图3所示：BA接口主要完成电梯信号的采集，通信协议的转换以及接受用户终端的电梯外呼信号等功能。BA接口通过通信接口板与电梯主控板的串行通讯线进行连接，采用NETCOM-100IE进行协议转换，使BA接口与用户终端在局域网内进行通信。BA接口由电源转换电路、信号采集及控制模块、单片机AT895S2、通信模块、本地LCD显示模块、NETCOM-100IE五部分组成。1、信号采集及控制模块完成电梯运行状态数据的采集与电梯外呼信号的发送。使用电梯信号接口板与串行总线接口，其中一块板负责电梯运行状态数据如：楼层、运行方向、负载状态等数据的采集，它的地址通过子板上的拨码开关设置；其他信号板负责将楼层电梯外呼信号传送给电梯串行通信线。为了防止数据失真，使采集到的电梯运行状态数据能够准确的发送给AT895S2单片机进行解析与处理，在本模块中加入了如图5所示的信号放大电路。为了保证电梯运行的安全与电梯外呼信号的单方向传输，在电梯控制部分中采用了光电隔离的设计方案，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。可利用5个74LS138译码器，可以进行多层的外呼信号发送。2、BA接口单片机采用ATMEL公司MCS-51系列单片机AT89S52。3、RS-484通信模块完成的主要功能是将电梯的运行状态信息通过RS-485总线发送到网络。在该电路中，使用了RS-485接口芯片SN75LBC184，它是一款具有瞬变电压抑制功能的差分收发器，具有内置高能量瞬变噪声保护装置。采用光电耦合器TLP521进行隔离，使单片机与SN75LBC184之间完全没有了电的联系，提高了工作的可靠性。4、LCD本地显示模块的功能是用来在BA接口部分显示电梯运行状态，以便于电梯在出现故障，检修，系统调试时，显式的查看电梯当前运行状态。在本系统中选择字符型液晶显示模块LCD1602作为本地显示模块，其电路如图6所示。5、如图7所示，在本系统中采用MAX813作为系统看门狗复位芯片，看门狗复位电路如下所示，将MAX813的WDI引脚接到AT89S52的P2.0引脚，P2.0引脚通过单片机程序定时输出高电平，当单片机由于干扰等原因造成程序“跑飞”或系统瘫痪后，“喂狗”引脚的程序就不能被执行，看门狗由于得不到单片机送来的重新设定定时器信号，就会通过RST管脚送出一个复位信号给单片机，使单片机系统复位，实现单片机的自动复位功能。6、如图8所示，电源转换电路采用LM2576系列稳压器作为降压芯片，LM2576系列稳压器是单片集成电路，在线性和负载调整能力方面性能优异，内部集成了频率补偿器和固定频率振荡器，将外部元件的数量缩减到最少，使用起来非常方便。在设计中，首先使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于嵌入式系统的电梯用户控制终端，其特征在于：包括BA接口和用户终端两部分；所述BA接口包括电源转换电路、单片机、信号采集及控制模块、本地LCD显示模块和通信模块，所述信号采集模块包括电梯信号接口板、光电隔离电路和信号放大电路，所述电梯信号接口板包括电梯运行状态通讯接口和电梯控制接口，光电隔离电路的输入端接收单片机的输出信号，输出端与电梯控制接口连接，信号放大电路的输入端与电梯运行状态通讯接口连接，输出端与单片机连接；所述通信模块包括RS‑485通信模块和局域网，RS‑485通信电路与单片机和局域网分别双向通信；所述本地LCD显示模块与单片机的输出端连接；所述用户终端包括嵌入式处理器、USB接口、UART接口、网络接口、存储器、触摸屏以及电源模块。

【技术特征摘要】
1.一种基于嵌入式系统的电梯用户控制终端，其特征在于：包括BA接口和
用户终端两部分；所述BA接口包括电源转换电路、单片机、信号采集及控制模
块、本地LCD显示模块和通信模块，所述信号采集模块包括电梯信号接口板、光
电隔离电路和信号放大电路，所述电梯信号接口板包括电梯运行状态通讯接口和
电梯控制接口，光电隔离电路的输入端接收单片机的输出信号，输出端与电梯控
制接口连接，信号放大电路的输入端与电梯运行状态通讯接口连接，输出端与单
片机连接；所述通信模块包括RS-485通信模块和局域网，RS-485通信电路与单
片机和局域网分别双向通信；所述本地LCD显示模块与单片机的输出端连接；所
述用户终端包括嵌入式处理器、USB接口、UART接口、网络接口、存储器、触摸...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚威，赵俊刚，王慧慧，李梅，李夏萱，张岩，吴杨，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：新型
国别省市：天津;12