電梯控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，附軟硬件架構(gòu)圖

A H橋驅(qū)動(dòng)

如圖所示，H橋式電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括4個(gè)三極管和一個(gè)電機(jī)。要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須導(dǎo)通對(duì)角線上的一對(duì)三極管。根據(jù)不同三極管對(duì)的導(dǎo)通情況，電流可能會(huì)從左至右或從右至左流過(guò)電機(jī)，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向。

圖2 H橋驅(qū)動(dòng)

要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須使對(duì)角線上的一對(duì)三極管導(dǎo)通。當(dāng)Q1管和Q4管導(dǎo)通時(shí)，電流就從電源正極經(jīng)Q1從左至右穿過(guò)電機(jī)，然后再經(jīng)Q4回到電源負(fù)極。當(dāng)電流從Q1流經(jīng)電機(jī)再流向Q4，該流向的電流將驅(qū)動(dòng)電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)三極管Q1和Q4導(dǎo)通時(shí)，電流將從左至右流過(guò)電機(jī)，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)按特定方向轉(zhuǎn)動(dòng)。另一對(duì)三極管Q2和Q3導(dǎo)通的情況，電流將從右至左流過(guò)電機(jī)。當(dāng)三極管Q2和Q3導(dǎo)通時(shí)，電流將從右至左流過(guò)電機(jī)，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)沿另一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

實(shí)際使用的時(shí)候，用分立件制作H橋式是很麻煩的，好在現(xiàn)在市面上有很多封裝好的H橋集成電路，接上電源、電機(jī)和控制信號(hào)就可以使用了，在額定的電壓和電流內(nèi)使用非常方便可靠。比如常用的L293D、L298N、TA7257P、SN754410等。

B 壓力傳感

壓力傳感器負(fù)責(zé)測(cè)量電梯里的承受壓力，判斷電梯里是否有人，如果沒(méi)人，將控制電梯里的燈變暗。除此功能之外，當(dāng)壓力到達(dá)一定程度時(shí)，傳感器將判斷出超出承受范圍，電梯將不能繼續(xù)運(yùn)行。在選擇產(chǎn)品時(shí)，我們需要綜合考慮線性度好、外圍電路簡(jiǎn)單、靈敏度高，價(jià)格不高等綜合因素。C 直流電機(jī)

直流電機(jī)是本項(xiàng)目的核心部分，起到了控制電梯的運(yùn)動(dòng)，它的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)也將由電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，在沒(méi)有具體電梯材料的情況下，觀察電機(jī)的驅(qū)動(dòng)運(yùn)作情況可以直接定性的反映本項(xiàng)目的情況。

C 電機(jī)測(cè)速模塊

一塊長(zhǎng)度為l，寬度為b，厚度為d的半導(dǎo)體薄片，當(dāng)它被置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場(chǎng)中，如果在其相對(duì)兩邊流通控制電流I，且磁場(chǎng)方向與電流方向正交，則在該半導(dǎo)體另外兩邊將產(chǎn)生一個(gè)與控制電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B乘積成正比的電勢(shì)UH，即UH=KHIB，其中KH為霍爾元件的靈敏度，該電勢(shì)稱為霍爾電勢(shì)，該半導(dǎo)體薄片就是霍爾元件，其大小和外磁場(chǎng)及電流成比例?；魻栭_關(guān)傳感器由于其體積小，無(wú)觸點(diǎn)，動(dòng)態(tài)特性好，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)物體旋轉(zhuǎn)速度領(lǐng)域。這里選用SPRAGUE公司生產(chǎn)的霍爾轉(zhuǎn)速傳感器，它是一種硅單片集成電路，其內(nèi)部含有穩(wěn)壓電路、霍爾電勢(shì)發(fā)生器、放大器、史密特觸發(fā)器和集電極開路輸出電路，具有工作電壓范圍寬、可靠性高、外電路簡(jiǎn)單、輸出電平可與各種數(shù)字電路兼容等特點(diǎn)。

霍爾傳感器信號(hào)放大器將霍爾電勢(shì)UH放大后再經(jīng)整形、放大，輸出幅值相等、頻率變化的方波信號(hào)，該霍爾電勢(shì)的幅值隨磁場(chǎng)強(qiáng)度變化而變化。

轉(zhuǎn)速的測(cè)量方法有很多種，根據(jù)脈沖計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速測(cè)量的方法主要有M法(測(cè)頻法)、T法(測(cè)周期法)和MPT法(頻率周期法)。該系統(tǒng)采用M法(測(cè)頻法)，霍爾傳感器的測(cè)速電路，如圖所示。

3.3系統(tǒng)軟件架構(gòu)

電梯控制的軟件框架由電梯的模式作為主體框架，以完成模式下的功能為驅(qū)動(dòng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，各個(gè)模式的簡(jiǎn)介如下：

故障修理模式：由管理員手動(dòng)切換，在故障模式下工程人員可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于電梯的故障檢修

一般運(yùn)行模式：由管理員手動(dòng)切換，一般運(yùn)行模式是電梯的主要模式，完成電梯的主要功能

直接運(yùn)行模式：由用戶切換或者管理員切換，直接運(yùn)行模式下，電梯可以從當(dāng)前層面直接到達(dá)底層。當(dāng)出現(xiàn)火宅或者有病人需要急救時(shí)可以避免電梯在中間層停靠，以此爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間

3.4 系統(tǒng)軟件流程

軟件的設(shè)計(jì)是根據(jù)狀態(tài)機(jī)的方式實(shí)現(xiàn)的，具體的軟件框圖如下：

圖3 程序運(yùn)行流程圖

3.4 系統(tǒng)預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)結(jié)果

一些頭文件的申明

一些變量的申明