專利名稱：帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種電梯樓層顯示裝置及其控制方法，尤其涉及一種帶網絡接口的 點陣電梯顯示裝置及其控制方法。
背景技術：
傳統的電梯樓層顯示裝置，以白熾燈為光源，在顯示板表面刻有鏤空的阿拉伯 數字或羅馬數字，通過特定數字的點亮來表示電梯到達的樓層。這樣的方法顯示慢，光 源易損壞，布線多，顯示板體積大，不適合需要快速顯示的高速電梯和樓層多的高層電 梯。隨著LED (light emitting diode發光二極管)的發展，因LED具有所需電壓小，
反應迅速，安全耐用的特點，以白熾燈為光源的電梯顯示裝置逐漸被LED為光源的電梯 顯示裝置取代。中國專利ZL02265795.2公開了一種以LED為光源，點對點并行控制的七段碼顯
示裝置。七段碼顯示是固定位置的瞬時變換顯示，缺乏動態效果，顯示效果呆板；并行 控制接線復雜，抗干擾能力差，樓層較高時布線繁多；因接線復雜故制板面積較大，且 出故障時排除故障用時長。CAN (controller area network控制器局域網)技術的發展，使現代電氣控制系
統一體化更加簡單。當前電梯行業的樓層顯示裝置多與控制鍵盤直接相連，缺乏接入到 整個電梯監控系統的網絡接口，電氣一體化程度低。
發明內容
為了克服上述現有技術中存在的缺陷，本發明的第一個目的是提供一種帶網絡 接口的點陣電梯顯示裝置，該裝置簡化了接線，使電路板布線更加簡單，并且能夠動態 顯示電梯上下樓的信息，能夠發音提示登記成功，并增加CAN網絡接口以便顯示裝置接 入整個電梯的監控系統中去。為了克服上述現有技術中存在的缺陷，本發明的第二個目的是提供一種帶網絡 接口的點陣電梯顯示裝置的控制方法，該方法利用CAN網絡接口將顯示裝置接入整個電 梯的監控系統中，通過CAN控制器將樓層變化數據發送給微控芯片，微控芯片控制點陣 顯示電路根據行信號與列信號滾動顯示樓層信息，顯示效果活潑。為達到上述目的，根據本發明的第一個方面，本發明提供一種帶網絡接口的點 陣電梯顯示裝置，包括變壓穩壓電路、CAN接口電路、CAN驅動電路、微控電路、點 陣顯示電路和聲音提示電路，其中，變壓穩壓電路輸入端連接外界直流電源，該變壓穩 壓電路輸出端為整個電路提供適合集成電路芯片工作的穩定電壓；所述CAN接口電路與 CAN驅動電路雙向連接，用于連接CAN物理總線并增強CAN信號的抗干擾能力；所述 CAN驅動電路與微控電路雙向連接，用于CAN總線的串行數據與微控電路的并行數據之 間的相互轉換；所述微控電路輸出端通過總線與點陣顯示電路輸入端連接，微控電路輸
4出端還與聲音提示電路輸入端相連，用于控制整個電路工作，并根據CAN驅動電路傳來 的信號，向點陣顯示電路發出顯示信號以及向聲音提示電路發出聲音信號；所述點陣顯 示電路用于根據微控電路傳來的顯示信號，滾動顯示電梯信息；所述聲音提示電路用于 發出登記成功的提醒音。為達到上述目的，根據本發明的第二個方面，本發明還提供一種帶網絡接口的 點陣電梯顯示裝置的控制方法，其包括以下步驟
S701:數據輸入步驟當電梯樓層位置發生變化時，CAN網絡將內含樓層變化信息 的CAN報文發送給CAN接口電路，CAN接口電路將CAN報文經過抗干擾處理后發送 給高速CAN收發器；
S702:數據格式轉換步驟高速CAN收發器將CAN總線的數據速率與CAN控制器 的數據速率進行匹配后，將串行的CAN報文發送給CAN控制器；CAN控制器將串行的 CAN報文轉化為并行的樓層變化數據后，將并行的樓層變化數據發送給微控芯片；
S703:數據處理步驟微控芯片接收并行的樓層變化數據后，通過內置程序進行處 理，根據樓層的位置向點陣顯示電路發送相應的包含行信號與列信號的顯示信號，若有 樓層登記成功的信息則同時向聲音提示電路發送聲音信號；
S704:外顯步驟點陣顯示電路根據行信號與列信號確定顯示的箭頭和樓層數字，利 用變動的行信號控制箭頭和樓層數字的上下滾動，完成滾動顯示樓層信息的功能；聲音 提示電路根據聲音信號發出聲音，完成提示樓層登記成功的功能。本發明的有益效果在于本發明的顯示裝置增加了網絡接口，以便顯示裝置 接入整個電梯的監控系統中去，提高了電氣一體化程度；簡化了接線，使電路板布線 簡單，從而排障迅速。本發明的控制方法通過CAN控制器將樓層變化數據發送給微控 芯片，微控芯片控制點陣顯示電路根據行信號與列信號滾動顯示樓層信息，顯示效果活 潑。
圖1是帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置的結構關系圖2是帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置的變壓穩壓電路電氣原理圖； 圖3是帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置的CAN接口電路電氣原理圖； 圖4是帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置的CAN驅動電路與微控電路電氣原理圖； 圖5是帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置的點陣顯示電路電氣原理圖； 圖6是帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置的聲音提示電路電氣原理圖； 圖7是帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置控制方法的邏輯流程圖。
具體實施例下面結合附圖與實施例進一步說明本發明 如圖1所示
一種帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置，由變壓穩壓電路101、CAN接口電路102、 CAN驅動電路103、微控電路104、點陣顯示電路105、聲音提示電路106組成。其中變 壓穩壓電路用于連接CAN物理總線并增強CAN信號的抗干擾能力；CAN驅動電路103用于CAN總線的串行數據與微控電路的并行數據之間的相互轉換；微控電路104用于 控制整個電路工作，并根據CAN驅動電路103傳來的信號，向點陣顯示電路105發出顯 示信號以及向聲音提示電路106發出聲音信號；該點陣顯示電路105用于根據微控電路 104傳來的顯示信號，滾動顯示電梯信息；該聲音提示電路106用于發出登記成功的提醒音。如圖2所示
變壓穩壓電路101主要由型號為LM2574M的降壓穩壓芯片Ul組成，外圍電路按照 芯片手冊上所述的公知接法進行連接，降壓穩壓芯片Ul輸入端IN連接外界24V直流電 源，降壓穩壓芯片Ul輸出端OUT與反饋端FB相連接。降壓穩壓芯片Ul將外界的24V直流電壓經過進行降壓與穩壓過程后，在輸出端 OUT輸出適合整個電路芯片工作的5V工作電壓。如圖3所示
CAN接口電路102主要由第一接口 Jl組成。第一接口 Jl的電源端DC24V接24V直 流電源，接地端GND接地，接地端GND還同時連接第一肖特基二極管Dl陽極、第二齊 納二極管D2陽極和第三齊納二極管D3陽極，該第一肖特基二極管Dl陰極接電源端，該 第二齊納二極管D2陰極接第二電感L2與第四電阻R4的公共端，該第三齊納二極管D3 陰極接第三電感L3與第五電阻R5的公共端；第一接口 Jl的低電平CAN物理總線接口 端串聯第二電感L2與第四電阻R4后接低電平CAN總線端CANL，第一接口 Jl的高電平 CAN物理總線接口端串聯第三電感L3和第五電阻R5后接高電平CAN總線端CANH ； 該低電平CAN總線端CANL連接第八電容C8 —端，該第八電容C8另一端連接高電平 CAN總線端CANH，低電平CAN總線端CANL還依次串接第一電阻Rl、第二電阻R2和 第三開關S3后接到高電平CAN總線端CANH，第一電阻Rl與第二電阻R2的公共端串 接第一電容Cl后接地。CAN接口電路102雙向連接外界CAN物理總線，接收或傳輸串行數據，CAN接 口電路102中電容、二極管與電阻組成的電路用于減小CAN總線傳輸信號時所受干擾。如圖4所示
CAN驅動電路103主要包括控制器U4與第二收發器U6 ；該控制器U4的型號為 SJA1000 ；該第二收發器U6的型號為TJA1040。該控制器U4地址使能端ALE連接微控電路104的微控芯片U3的地址使能端 ALE,控制器U4的片選端CS連接微控芯片U3的第四P2引腳P23，控制器U4的讀使 能端RDE連接微控芯片連接微控電路104的微控芯片U3的地址使能端ALE，控制器U4 的片選端CS連接微控芯片U3的第四P2引腳P23，控制器U4的讀使能端RDE連接微控 芯片U3的讀控端RD，控制器U4的寫控端WR連接微控芯片U3的寫控端WR;第二收 發器U6的高電平CAN總線端CANH與CAN接口電路102的高電平CAN總線端CANH 相連，第二收發器U6的低電平CAN總線端CANL與CAN接口電路102的低電平CAN 總線端CANL相連，第二收發器U6的參考電壓端VERF連接微控芯片U3的第二接收數 據輸入端RXl，第二收發器U6的接收數據輸出端RXD連接微控芯片U3的第一接收數據 輸入端RX0，第二收發器U6的發送數據輸入端TXD連接微控芯片U3的發送數據輸出端 TXD。
第二收發器U6將CAN物理總線的數據傳輸速率和控制器U4的數據接收速率進 行匹配，防止數據溢出。控制器U4將從第二收發器U6收到的串行數據轉換為可以輸出 到微控電路104的微控芯片U3的并行數據。微控電路104主要由第一收發器U5、看門狗芯片U2和微控芯片U3組成；該第 一收發器U5的型號為MAX1487;該微控芯片U3型號為8031;該看門狗芯片U2型 號為X5045。該第一收發器U5驅動輸入端DI連接微控芯片U3串行輸出端TXD，第一收發器 U5接收輸出端RO連接微控芯片U3串行輸入端RXD ；看門狗芯片U2的復位輸出端RES 連接微控芯片U3的復位端RESET，看門狗芯片U2的片選端CS連接微控芯片U3的第二 Pl引腳P11，看門狗芯片U2的串行輸入端SI連接微控芯片U3的第一 Pl引腳P10，看門 狗芯片U2的串行輸出端SO連接微控芯片U3的第四Pl引腳P13，看門狗芯片U2的時序 端SCK連接微控芯片U3的第三Pl引腳P12 ；微控芯片U3的八位復用輸入端連接CAN 驅動電路103的控制器U4八位復用輸出端AD0-AD7，微控芯片U3的第一中斷端INTO 連接CAN驅動電路103的控制器U4的中斷端INT，微控芯片U3的第二中斷端INTl連 接CAN驅動電路103的控制器U4的復位端RST，微控芯片U3的第五P2引腳P24、第 六P2引腳P25、第七P2引腳P26依次分別與第一鎖存器U7時序端引腳11、寄存器U8 時序端引腳11、第二鎖存器U13時序端引腳11相連。看門狗芯片U2的時序端接SCK收來自微控芯片U3的時序信號，當微控芯片U3 因外界干擾而死機不再發送時序信號時，看門狗芯片U2內置計數器因沒有被清除而溢 出，內置有溢出觸發器的看門狗芯片U2復位輸出端RES給微控芯片U3輸出復位信號， 使微控芯片U3重新工作。本實施例中所用的看門狗芯片U2還內置有電可擦除可編程只 讀存儲器，可作為微控芯片U3的外存儲器。第一收發器U5用于與備用的RS482/RS422 總線進行通訊。微控芯片U3用于決定CAN驅動電路103的控制器U4的工作狀態，控 制聲音提示電路105的工作，以及控制點陣顯示電路105的工作。如圖5所示
該點陣顯示電路105主要包括第一 LED點陣Ml、第二 LED點陣M2、第一鎖存器 U7、第二鎖存器U13和寄存器U8 ；該第一 LED點陣Ml型號為ΤΟΡ-1457ΒΗ_Β ；第 二 LED點陣Μ2型號為TOP-14117BH-B ；第一鎖存器U7與第二鎖存器U13的型號 為TPIC6B273 ；寄存器U8的型號為ACT574。該第一鎖存器U7的八位復用輸入端、該第二鎖存器U13的八位復用輸入端、該 寄存器U8的七位復用輸入端同時與總線相連；該第一鎖存器U7的引腳4、引腳5、引腳 6依次分別與第二 LED點陣M2的第三行控制線R3、第二行控制線R2、第一行控制線Rl 相連，該第一鎖存器U7的引腳7、引腳14、引腳15、引腳16、引腳17依次分別與第一 LED點陣Ml的第五行控制線R5、第四行控制線R4、第三行控制線R3、第二行控制線 R2、第一行控制線Rl相連；該第二鎖存器U13的八位輸出端依次分別與第二 LED點陣 M2的第十一行控制線R11、第十行控制線R10、第九行控制線R9、第八行控制線R8、第 七行控制線R7、第六行控制線R6、第五行控制線R5、第四行控制線R4相連；該寄存器 U8七位輸出端串聯電阻后依次分別與第一 LED點陣Ml的七位行控制線相連，該寄存器 U8的七位輸出端串聯電阻后還依次分別與第二 LED點陣M2的七位行控制線相連。
利用寄存器U8及時輸入及時輸出的特性，將寄存器U8輸出端與第一 LED點陣 Ml、第二 LED點陣M2的行控制線相連，點陣LED顯示電路能夠及時表現出圖像上下滾 動的效果。利用鎖存器得到鎖存信號才能寫入新數據的特點，將第一鎖存器U7、第二鎖 存器U13的輸出端按上述接法與第一 LED點陣Ml、第二 LED點陣M2的列控制線相連 接后，點陣LED顯示裝置接收到行顯示信號與列顯示信號后能夠通過笛卡爾坐標確定具 體要顯示的圖像，并使顯示的圖像左右邊界確定從而不會出現圖像左右晃動的情況。如圖6所示
該聲音提示電路105，主要包括達林頓陣列U12、第一光耦U9、第二光耦U10、第三 光耦Ull和蜂鳴器Bi;該達林頓陣列U12的型號為UNL2003;該第一光耦U9、第二 光耦U10、第三光耦Ull的型號為P521。該達林頓陣列U12的第一輸入端IN1、第二輸入端IN2、第三輸入端IN3、第四 輸入端IN4、第五輸入端IN5依次分別反向串聯非門后連接到微控電路104上微控芯片U3 的第七Pl引腳P16、第六Pl引腳P15、第三P2引腳P22、第八P2引腳P27、第五Pl引 腳P14，該達林頓陣列U12的第一輸出端OUTl串聯限流電阻后連接第三跳線JP3輸入端 XD,該達林頓陣列U12的第二輸出端OUT2串聯限流電阻后連接第二跳線JP2，該達林 頓陣列U12的第三輸出端OUT3串聯限流電阻后連接第七發光二極管D7陽極，該第七發 光二極管陰極接地，該達林頓陣列U12的第四輸出端OUT4串聯限流電阻后連接第八發 光二極管D8陽極，該第八發光二極管陰極接地，該達林頓陣列U12的第五輸出端OUT5 串聯限流電阻后連接蜂鳴器Bl —端，該蜂鳴器Bl另一端連接外界直流電源；
該第一光耦U9原邊陽極端串接限流電阻后連接外界直流電源，第一光耦U9原邊陰 極端串接限流電阻后連接第一跳線JPl輸出端ST，該第一光耦U9原邊陽極端與陰極端之 間同時并聯有一個限流電阻和一個電容，該第一光耦U9副邊集電極端連接微控電路104 的微控芯片U3的第一 P2引腳P20，該第一光耦U9副邊集電極端還串接限流電阻后接電 源正極，該第一光耦U9副邊射極端接地；該第二光耦UlO原邊陽極端串接限流電阻后 連接外界直流電源，第二光耦UlO原邊陰極端串接限流電阻后連接第二跳線JP2輸出端 SA,該第二光耦UlO原邊陽極端與陰極端之間同時并聯有一個限流電阻和一個電容，該 第二光耦UlO副邊集電極端連接微控電路104的微控芯片U3的第二 P2引腳P21，該第 二光耦UlO副邊集電極端還串接限流電阻后接電源正極，該第二光耦UlO副邊射極端接 地；該第三光耦Ull原邊陽極端串接限流電阻后連接外界直流電源，第三光耦Ull原邊 陰極端串接限流電阻后連接第三跳線JPl輸出端XA，該第三光耦Ull原邊陽極端與陰極 端之間同時并聯有一個限流電阻和一個電容，該第三光耦Ull副邊集電極端連接微控電 路104的微控芯片U3的第八Pl引腳P17，該第三光耦Ull副邊集電極端還串接限流電 阻后接電源正極，該第三光耦Ull副邊射極端接地。當電路得到登記成功的信號時，微控電路104的微控芯片U3向達林頓陣列U12 發出聲音信號，達林頓陣列U12將該聲音信號進行放大，輸出到蜂鳴器Bi，蜂鳴器Bl發 聲進行完成聲音提示的功能。發光二極管用于顯示聲音提示電路105的工作狀態。第一 光耦U9、第二光耦U10、第三光耦Ull用于達林頓陣列U12的反饋信號的電氣隔離，增 加信號的抗干擾能力。如圖7所示一種帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置的控制方法，由以下步驟組成 S701:數據輸入步驟當電梯樓層位置發生變化時，CAN網絡將內含樓層變化信息 的CAN報文發送給CAN接口電路，CAN接口電路將CAN報文經過抗干擾處理后發送 給高速CAN收發器；
S702:數據格式轉換步驟高速CAN收發器將CAN總線的數據速率與CAN控制器 的數據速率進行匹配后，將串行的CAN報文發送給CAN控制器；CAN控制器將串行的 CAN報文轉化為并行的樓層變化數據后，將并行的樓層變化數據發送給微控芯片；
S703:數據處理步驟微控芯片接收并行的樓層變化數據后，通過內置程序進行處 理，根據樓層的位置向點陣顯示電路發送相應的包含行信號與列信號的顯示信號，若有 樓層登記成功的信息則同時向聲音提示電路發送聲音信號；
S704:外顯步驟點陣顯示電路根據行信號與列信號確定顯示的箭頭和樓層數字，利 用變動的行信號控制箭頭和樓層數字的上下滾動，完成滾動顯示樓層信息的功能；聲音 提示電路根據聲音信號發出聲音，完成提示樓層登記成功的功能。
當然，本發明還可有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況 下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的 改變和變形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置，包括變壓穩壓電路(101)、CAN接口電路 (102)、CAN驅動電路(103)、微控電路(104)、點陣顯示電路(105)和聲音提示電路(106)，其特征在于所述變壓穩壓電路(101)輸入端連接外界直流電源，該變壓穩壓電路(101)輸出 端為整個電路提供適合集成電路芯片工作的穩定電壓；所述CAN接口電路(102)與CAN驅動電路(103)雙向連接，用于連接CAN物 理總線并增強CAN信號的抗干擾能力；所述CAN驅動電路(103)與微控電路(104)雙向連接，用于CAN總線的串行數 據與微控電路(104)的并行數據之間的相互轉換；所述微控電路(104)輸出端與點陣顯示電路(105)輸入端相連，微控電路 (104)輸出端還與聲音提示電路(106)輸入端相連，用于控制整個電路工作，并根據 CAN驅動電路(103)傳來的信號，向點陣顯示電路(105)發出顯示信號以及向聲音提 示電路(106)發出聲音信號；所述點陣顯示電路(105)用于根據微控電路傳來的顯示信號，滾動顯示電梯信息；所述聲音提示電路(106)用于發出登記成功的提醒音。
2.根據權利要求1所述的帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置，其特征在于所述點陣顯示電路(105)主要包括型號為TOP-1457BH-B的第一 LED點陣(Ml)、 型號為TOP-14117BH-B的第二 LED點陣(M2)、型號為TPIC6B273的第一鎖存器(U7) 和第二鎖存器(U13)、型號為ACTC74的寄存器(U8)。
3.根據權利要求1所述的帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置，其特征在于所述微控電路(104)主要包括型號為MAX1487的第一收發器(U5)、型號為X5045 的看門狗芯片(U2)和型號為8031的微控芯片(U3)。
4.根據權利要求1所述的帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置，其特征在于所述CAN驅動電路(103)主要包括型號為SJA1000的控制器(U4)與型號為 TJA1040的第二收發器(U6)。
5.根據權利要求1所述的帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置，其特征在于所述聲音提示電路(106)，主要包括型號為UNL2003的達林頓陣列(U12)、型 號為P521的第一光耦(U9)和第二光耦(UlO)以及第三光耦(Ull)、蜂鳴器(Bi)。
6.根據權利要求1所述的帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置，其特征在于所述變壓穩壓電路(101)主要包括型號為LM2574M的降壓穩壓芯片(Ul)。
7.—種權利要求1所述的帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置的控制方法，其征在于 主要包括以下步驟S701:數據輸入步驟當電梯樓層位置發生變化時，CAN網絡將內含樓層變化信息 的CAN報文發送給CAN接口電路，CAN接口電路將CAN報文經過抗干擾處理后發送 給高速CAN收發器；S702:數據格式轉換步驟高速CAN收發器將CAN總線的數據速率與CAN控制器 的數據速率進行匹配后，將串行的CAN報文發送給CAN控制器；CAN控制器將串行的 CAN報文轉化為并行的樓層變化數據后，將并行的樓層變化數據發送給微控芯片；S703:數據處理步驟微控芯片接收并行的樓層變化數據后，通過內置程序進行處 理，根據樓層的位置向點陣顯示電路發送相應的包含行信號與列信號的顯示信號，若有 樓層登記成功的信息則同時向聲音提示電路發送聲音信號；S704:外顯步驟點陣顯示電路根據行信號與列信號確定顯示的箭頭和樓層數字，利 用變動的行信號控制箭頭和樓層數字的上下滾動，完成滾動顯示樓層信息的功能；聲音 提示電路根據聲音信號發出聲音，完成提示樓層登記成功的功能。全文摘要
本發明提供一種帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置，包括變壓穩壓電路、CAN接口電路、CAN驅動電路、微控電路、點陣顯示電路和聲音提示電路；該裝置簡化了接線，使電路板布線更加簡單，并且能夠動態顯示電梯上下樓的信息，能夠發音提示登記成功，并增加CAN網絡接口以便顯示裝置接入整個電梯的監控系統中去。本發明還提供一種帶網絡接口的點陣電梯顯示裝置的控制方法，該方法利用CAN網絡接口將顯示裝置接入整個電梯的監控系統中，通過CAN控制器將樓層變化數據發送給微控芯片，微控芯片控制點陣顯示電路根據行信號與列信號滾動顯示樓層信息，顯示效果活潑。
文檔編號B66B3/02GK102020148SQ20101059996
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月22日 優先權日2010年12月22日
發明者楊隆, 沈一明, 陳綦渝 申請人:重慶伊士德電梯有限責任公司