專利名稱：高樓層電梯控制主令板及控制方法
技術領域：
本發明屬于一種電梯控制裝置及控制方法，具體而言，是一種高樓層電梯控制主 令板及控制方法。
背景技術：
現目前電梯行業中大多使用并聯控制(點對點控制)，大大增加了材料成本以及工 程安裝成本。而且通用電梯轎廂樓層召喚板一般只有8個樓層召喚接口，如有樓層增加必 須增加一塊轎廂樓層召喚板，這隨著樓層不斷的增加帶來了安裝工藝上的困難。并入式控 制接線方式繁瑣，單點控制易被干擾。因單點控制方式帶來的電路板使用面積大，依靠小型 繼電器動作實現召梯功能，極易使器件老化減少使用壽命。
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高樓層電 梯控制主令板，它主要采用單片機I/O 口擴展電路、運用鍵盤式矩陣控制收發數據及對其 數據處理，同時采用CAN總線數據流傳輸，實現了對32個樓層的控制，并且避免了大量電線 連接的弊端。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高樓層電 梯控制方法，它提高了電梯使用的可靠性、安全性，更充分合理的運用了 CAN BUS通訊資源， 更能適應現代城市建設的發展趨勢。為達到上述目的，根據本發明的第一個方面，本發明提供了一種高樓層電梯控制 主令板，包括CAN接口電路(1)、變壓穩壓電路(2 )，所述變壓穩壓電路(2 )的輸入端與CAN 接口電路(1)相連，外加電源通過CAN接口電路(1)輸入到變壓穩壓電路(2)，再通過變壓 穩壓電路(2 )輸出電源電壓VCC，用于向電梯控制系統供電，其特征在于還包括CAN處理電 路(3)、單片機擴展電路(4)以及鍵盤矩陣電路(5)；所述CAN處理電路(3)的電源信號輸入端與變壓穩壓電路(2)的輸出端相連，用于接收 電源信號；所述CAN處理電路(3 )還與CAN接口電路(1)雙向連接，所述CAN處理電路(3 ) 通過CAN接口電路(1)輸出控制信號，外部的反饋信號通過CAN接口電路(1)反饋到CAN處 理電路(3)；所述單片機擴展電路(4)與CAN處理電路(3)雙向連接，進入單片機擴展電路(4)的 控制信號通過擴展芯片擴展后傳送到單片機進行運算處理，并將處理后的控制信號發送到 CAN處理電路(3)，CAN處理電路(3)通過CAN接口(1)將控制信號輸出到外部控制部件；外 部控制部件的反饋信號通過CAN接口(1)和CAN處理電路(3)反饋到單片機擴展電路(4) 進行運算處理，處理后的信號發送到單片機擴展電路(5)；所述鍵盤矩陣電路(5)與單片機擴展電路(4)雙向連接，用戶通過鍵盤矩陣電路(5)輸 入控制信號，指示燈點亮，輸入的控制信號通過單片機擴展電路(4)的擴展芯片進行擴展后 發送到單片機進行信號處理，并通過單片機將控制信號輸出到CAN接口(1)；外部的反饋信號通過CAN接口(1)和CAN處理電路(3)到單片機，進行信號處理后發送到鍵盤矩陣電路 (5 )，并由此來控制指示燈的熄滅。為達到上述目的，根據本發明的第二個方面，本發明提供一種高樓層電梯控制方 法，該方法包括以下步驟51啟動電源開關，電梯控制系統上電，電梯開始運行；52用戶通過鍵盤矩陣電路(5)的按鈕(JPl JP32)輸入控制信號，指示燈點亮；53控制信號通過單片機擴展電路(4)的擴展芯片U7進行擴展后發送到單片機Ul進 行信號處理，單片機Ul確定按鈕在主令板上的位置后將控制信號發送到CAN處理電路(3) 的通訊控制器U2，通訊控制器U2將信號傳送到通訊收發器U3，通訊收發器U3通過CAN接 口將信號輸出到外圍的控制部件；54電梯到達指定樓層，電梯停止；S5:外圍控制部件將信號通過CAN接口(1)將控制信號逐步反饋到單片機U1，單片機 Ul對信號進行處理后輸出到擴展芯片U7，進入擴展芯片U7的控制信號通過驅動芯片U6將 信號輸出到輸出信號電路(7); S6 指示燈熄滅。本發明的有益效果在于通過本電梯控制主令板及控制方法，實現了對32個樓層 的控制，并且避免了大量電線連接的弊端，同時也避免了單點控制易被干擾的缺點，提高了 電梯使用的可靠性、安全性，更充分合理的運用了 CAN BUS通訊資源，更能適應現代城市建 設的發展趨勢。
圖1為本發明的結構框圖； 圖2為本發明的CAN接口電路圖； 圖3為本發明的變壓穩壓電路圖； 圖4為本發明的CAN處理電路圖； 圖5為本發明的單片機擴展電路圖； 圖6為本發明的鍵盤矩陣電路圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案、及優點更加清楚明白，以下參照附圖對本發明進一 步詳細說明。如圖1所示，本發明的一種高樓層電梯控制主令板，包括CAN接口電路(1 )、變壓穩 壓電路(2)，所述變壓穩壓電路(2)的輸入端與CAN接口電路(1)相連，外加電源通過CAN 接口電路(1)輸入到變壓穩壓電路(2)，再通過變壓穩壓電路(2)輸出電源電壓VCC，用于向 電梯控制系統供電，另外，還包括CAN處理電路(3)、單片機擴展電路(4)以及鍵盤矩陣電路 (5)；所述CAN處理電路(3)的電源信號輸入端與變壓穩壓電路(2)的輸出端相連，用于接收 電源信號；所述CAN處理電路(3 )還與CAN接口電路(1)雙向連接，CAN處理電路(3 )通過 CAN接口電路(1)輸出控制信號，外部的反饋信號通過CAN接口電路(1)反饋到CAN處理電5路(3)；所述單片機擴展電路(4)與CAN處理電路(3)雙向連接，進入單片機擴展電路(4)的 控制信號通過擴展芯片擴展后傳送到單片機進行運算處理，并將處理后的控制信號發送到 CAN處理電路(3 )，CAN處理電路(3 )通過CAN接口( 1)將控制信號輸出到外部控制部件，外 部控制部件的反饋信號通過CAN接口(1)和CAN處理電路(3)反饋到單片機擴展電路(4) 進行運算處理，處理后的信號發送到單片機擴展電路(5)；所述鍵盤矩陣電路(5)與單片機擴展電路(4)雙向連接，用戶通過鍵盤矩陣電路(5)輸 入控制信號，指示燈點亮，輸入的控制信號通過單片機擴展電路(4)的擴展芯片進行擴展后 發送到單片機進行信號處理，并通過單片機將控制信號輸出到CAN接口(1)，外部的控制信 號再通過CAN接口(1)反饋到單片機進行信號處理后發送到鍵盤矩陣電路(5)，并由此來控 制指示燈的熄滅。如圖2所示，所述CAN接口電路(1)包括CAN接口 J3和電源濾波器Fl，其中，電源 濾波器的型號為BNX002 ；外加電源通過接口 J3接電源濾波器Fl的輸入端B，并通過輸出端 CB輸出24V的電源信號；CAN接口電路(1)的輸出端CANH、CANL設有檢測端口 TP1、TP2，用 于連接外部的檢測儀器，檢測CAN接口輸入和輸出的信號是否正常傳輸，以便于檢測電梯 的故障情況。如圖3所示，所述電源變壓穩壓電路(2)包括型號為LM2574M的降壓穩壓芯片U5， 降壓穩壓芯片TO輸入端IN端口連接CAN接口電路(1)輸出的24V直流電源，降壓穩壓芯 片U5輸出端OUT端口與反饋端FB端口相連接。降壓穩壓芯片U5將24V直流電壓經過進 行降壓與穩壓過程后，在輸出端OUT輸出適合整個電路工作的5V工作電壓。如圖4所示，所述CAN處理電路(4)的信號輸入電路為CAN通訊收發器U3，其型號 為TJA1050，信號處理電路為CAN通訊控制器U2，其型號為SJA1000。CAN通訊收發器U3是 CAN通訊控制器U2和物理總線之間的接口，是一種標準的高速CAN收發器。TJA1050可以 為總線提供差動發送性能，為CAN通訊控制器U2提供差動接收性能。CAN通訊收發器U3的 canh和canl兩個端口分別連接總線的高電平CAN總線端CANH和低電平CAN總線端CANL， CAN總線的高電平信號和低電平信號經canh和canl兩個端口輸入通訊收發器U3，并經RXD 端口輸出到CAN通訊控制器U2的第一接收數據輸入端RXO端口，U3的參考電壓輸出端Vref 端口連接U2的第二接收數據輸入端RXl端口，U3的數據輸入端T)(D端口與U2的數據輸出 端T)(D端口相連，從而將CAN通訊控制器U2的數據通過CAN通訊收發器U3輸出到物理總 線上。CAN通訊控制器U2的模式選擇輸入端MODE連接VCC，為INTEL模式，輸入信號端 ALE/AS與單片機處理電路Ul的ALE/P端口相連，地址數據總線端口 AD0-AD7與單片機Ul 的端口 P00-P07相連。如圖5所示，所述單片機擴展電路(4)包括單片機Ul和擴展芯片U7，其型號分別 為AT89S52和M82C55，所述單片機Ul的數據輸入端還與輸入接口電路(6)相連，用于給單 片機Ul錄入控制程序，其中，輸入接口電路(6)包括光電耦合器U12、U13，用于消除電源和 空間電磁的干擾，所述單片機Ul的復位端RESET還與監視定時器U4相連，用于在單片機出 現死機或程序跑飛時，重新使它復位恢復運行；所述擴展芯片U7的輸出端口 PA、PB 口連接 鍵盤矩陣電路(5 )的輸入端口，用于控制主令板上按鈕的橫坐標，擴展芯片U7的PC 口與驅用于控制按鈕的縱坐標，驅動芯片TO的輸出端還與輸出接口電路(7)相連， 用于控制指示燈的點亮與熄滅，其中，驅動芯片U6的型號為UL擬803APG。如圖6所示，所述鍵盤矩陣電路(5 )包括光電耦合器U8、U9、U10、Ul 1，單片機擴展 電路(4)的擴展芯片U7的輸出端口 PA與光電耦合器U10、Ull的輸入引腳相連，輸出端口 PB與光電耦合器U8、U9的輸入引腳相連，光電耦合器U8、U9、U10、U11的信號輸出端與鍵盤 矩陣電路(5)的橫向控制線相連，縱向控制線通過物理總線連接驅動芯片U60在本實施例中，光電耦合器U8、U9、U10、U11、U12、U13的型號為PS^05_4。利用上述高樓層電梯控制主令板的方法包括如下步驟51啟動電源開關，電梯控制系統上電，電梯開始運行；52用戶通過鍵盤矩陣電路(5)的按鈕(JPl JP32)輸入控制信號，指示燈點亮；53控制信號通過單片機擴展電路(4)的擴展芯片U7進行擴展后發送到單片機Ul進 行信號處理，單片機Ul確定按鈕在主令板上的位置后將控制信號發送到CAN處理電路(3) 的通訊控制器U2，通訊控制器U2將信號傳送到通訊收發器U3，通訊收發器U3通過CAN接 口將信號輸出到外圍的控制部件；54電梯到達指定樓層，電梯停止；S5:外圍控制部件將信號通過CAN接口(1)將控制信號逐步反饋到單片機U1，單片機 Ul對信號進行處理后輸出到擴展芯片U7，進入擴展芯片U7的控制信號通過驅動芯片U6將 信號輸出到輸出信號電路(7); S6 指示燈熄滅。本發明采用單片機I/O 口擴展電路、運用鍵盤式矩陣控制收發數據及對其數據處 理，同時采用CAN總線數據流傳輸，實現了對32個樓層的控制，并且避免了大量電線連接的 弊端，同時，提高了電梯使用的可靠性、安全性，更充分合理的運用了 CAN BUS通訊資源，更 能適應現代城市建設的發展趨勢。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
1.一種高樓層電梯控制主令板，包括CAN接口電路(1 )、變壓穩壓電路(2 )，所述變壓穩 壓電路(2 )的輸入端與CAN接口電路(1)相連，外加電源通過CAN接口電路(1)輸入到變壓 穩壓電路(2 )，再通過變壓穩壓電路(2 )輸出電源電壓VCC，用于向電梯控制系統供電，其特 征在于還包括CAN處理電路(3)、單片機擴展電路(4)以及鍵盤矩陣電路(5)；所述CAN處理電路(3)的電源信號輸入端與變壓穩壓電路(2)的輸出端相連，用于接收 電源信號；所述CAN處理電路(3 )還與CAN接口電路(1)雙向連接，所述CAN處理電路(3 ) 通過CAN接口電路(1)輸出控制信號，外部的反饋信號通過CAN接口電路(1)反饋到CAN處 理電路(3)；所述單片機擴展電路(4)與CAN處理電路(3)雙向連接，進入單片機擴展電路(4)的 控制信號通過擴展芯片擴展后傳送到單片機進行運算處理，并將處理后的控制信號發送到 CAN處理電路(3)，CAN處理電路(3)通過CAN接口(1)將控制信號輸出到外部控制部件；外 部控制部件的反饋信號通過CAN接口(1)和CAN處理電路(3)反饋到單片機擴展電路(4) 進行運算處理，處理后的信號發送到單片機擴展電路(5)；所述鍵盤矩陣電路(5)與單片機擴展電路(4)雙向連接，用戶通過鍵盤矩陣電路(5)輸 入控制信號，指示燈點亮，輸入的控制信號通過單片機擴展電路(4)的擴展芯片進行擴展后 發送到單片機進行信號處理，并通過單片機將控制信號輸出到CAN接口(1)；外部的反饋信 號通過CAN接口(1)和CAN處理電路(3)到單片機，進行信號處理后發送到鍵盤矩陣電路 (5 )，并由此來控制指示燈的熄滅。
2.根據權利要求1所述的高樓層電梯控制主令板，其特征在于所述CAN接口電路(1) 包括CAN接口 J3和電源濾波器Fl，其中，電源濾波器的型號為BNX002 ；外加電源通過接口 J3接電源濾波器Fl的輸入端B，并通過輸出端CB輸出24V的電源信號；CAN接口電路(1) 的輸出端CANH、CANL設有檢測端口 TP1、TP2，用于連接外部的檢測儀器，檢測CAN接口輸入 和輸出的信號是否正常傳輸，以便于檢測電梯的故障情況。
3.根據權利要求1所述的高樓層電梯控制主令板，其特征在于所述變壓穩壓電路(2) 的控制芯片的型號為LM2574M ；所述CAN處理電路(3)包括通訊收發器U3和通訊控制器U2， 其型號分別為TJA1050和SJA1000T。
4.根據權利要求1所述的高樓層電梯控制主令板，其特征在于所述單片機擴展電路 (4)包括單片機Ul和擴展芯片U7，其型號分別為AT89S52和M82C55，所述單片機Ul的數 據輸入端還與輸入接口電路(6)相連，用于給單片機Ul錄入控制程序，其中，輸入接口電路 (6)包括光電耦合器U12、U13，用于消除電源和空間電磁的干擾，所述單片機Ul的復位端 RESET還與監視定時器U4相連，用于在單片機出現死機或程序跑飛時，重新使它復位恢復 運行。
5.根據權利要求4所述的高樓層電梯控制主令板，其特征在于所述擴展芯片U7的 輸出端口 PA、PB 口連接鍵盤矩陣電路(5)的輸入端口，用于控制主令板上按鈕的橫坐標， 擴展芯片U7的PC 口與驅動芯片U6相連，用于控制按鈕的縱坐標，驅動芯片U6的輸出端 還與輸出接口電路(7)相連，用于控制指示燈的點亮與熄滅，其中，驅動芯片TO的型號為 ULN2803APG。
6.根據權利要求1和4所述的高樓層電梯控制主令板，其特征在于所述鍵盤矩陣電 路(5)包括光電耦合器U8、U9、U10、U11，單片機擴展電路(4)的擴展芯片U7的輸出端口 PA與光電耦合器U10、Ull的輸入引腳相連，輸出端口 PB與光電耦合器U8、U9的輸入引腳相 連，光電耦合器U8、U9、U10、U11的信號輸出端與鍵盤矩陣電路(5)的橫向控制線相連，縱向 控制線通過物理總線連接驅動芯片U6。
7. 一種高樓層電梯控制方法，其特征在于按照以下步驟進行51啟動電源開關，電梯控制系統上電，電梯開始運行；52用戶通過鍵盤矩陣電路(5)的按鈕(JPl JP32)輸入控制信號，指示燈點亮；53控制信號通過單片機擴展電路(4)的擴展芯片U7進行擴展后發送到單片機Ul進 行信號處理，單片機Ul確定按鈕在主令板上的位置后將控制信號發送到CAN處理電路(3) 的通訊控制器U2，通訊控制器U2將信號傳送到通訊收發器U3，通訊收發器U3通過CAN接 口將信號輸出到外圍的控制部件；54電梯到達指定樓層，電梯停止；S5:外圍控制部件將信號通過CAN接口(1)將控制信號逐步反饋到單片機U1，單片機 Ul對信號進行處理后輸出到擴展芯片U7，進入擴展芯片U7的控制信號通過驅動芯片U6將 信號輸出到輸出信號電路(7);S6 指示燈熄滅。
全文摘要
本發明公開了一種高樓層電梯控制主令板及控制方法，它包括接口電路、變壓穩壓電路、CAN處理電路、單片機擴展電路、鍵盤矩陣電路，外加信號通過主令板的CAN通訊輸入端口接入到主令板的內部CAN處理電路中，CAN處理電路將接收到的CAN信號交由單片機擴展電路進行擴展，并通過單片機擴展電路對鍵盤矩陣電路進行控制，從而來實現對電梯的控制，它實現了對32個樓層的控制，同時避免了大量電線連接的弊端。
文檔編號B66B1/34GK102050363SQ20101060018
公開日2011年5月11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:重慶伊士頓電梯有限責任公司