[实用新型]一种用于电梯的传感监控装置

说明书

技术领域

本设计涉及电梯控制领域，尤其是一种基于单片机控制下的电梯电机驱动以及传感器监控的装置。

背景技术

随着经济的高速发展，而人类的生产生活方式趋于集中，城市公共服务的不断完善，电梯的使用越来越广泛，电梯的安全问题也越来越受到大众的重视。为保证电梯的安全性和稳定性，许多新的设计理念被提出应用，包括新型导轨支撑结构，合理的布线理念，新材料新结构的轿厢，从各个方面提高了电梯运行的稳定性，安全性。

电梯里的监控一般用于轿厢内的监控，主要是监控轿厢内的人，防止发生违法犯罪的恶性事件。本设计主要利用单片机和传感器来监控电梯的运行状况，并记录下来，为发生事故后的维修、排障、改进提供方便，可以看做电梯的“黑匣子”。

发明内容

本实用新型设计涉及到单片机控制技术领域，主要技术是单片机的多机通讯，矩阵键盘控制步进电机以及监控数据的传输和存储。本装置主要由Arduino uno型单片机， 4×4的矩阵键盘(2)，步进电机驱动模块(4)，进电机(5)，蜂鸣器(6)，继电器 (7)，温度传感器(9)，电流传感器(10)，SD卡读写模块(11)，超声波测距传感器(12)等组成。其中Arduino uno性单片机共有3块，一块为单片机主机Master(1)，两块为单片机从机slave1(3)，单片机从机slave2(8)。主机的主要作用是矩阵键盘的控制和利用RXTX通信将信号分别发送给单片机从机slave1(3)，单片机从机slave2 (8)。

本设计可以利用简单4×4的矩阵键盘(2)进电机的主轴旋转圈数、角度从而模拟控制电梯的升降高度。同时，本设计增加了急停设置，按下矩阵键盘(2)的急停按键，便可以实现电梯的急停，并触发蜂鸣器(6)，发出警报。

本设计另一个重要功能是利用传感器，将电机运行时的温度、电流以及电梯轿厢的高度记录下来，并发送至SD卡读写模块(11)存储下来，可以看做电梯运行记录仪，既可以方便日后的故障排查，也可以供电梯制造商用于数据分析。

单片机从机slave1(3)共接有步进电机(5)，步进电机驱动模块(4)，蜂鸣器 (6)和继电器(7)。当接受到上位单片机主机Master(1)的信号，单片机会对信号进行处理。

如果单片机从机slave1(3)接受到的是楼层信息，单片机会根据超声波距离传感器(12)测量的距离对比计算出电机应当旋转的圈数，然后控制步进电机(5)按照计算得出的圈数工作，保证运行距离的正确，楼层的正确到达。

如果单片机从机slave1(3)接受到的是急停信息，单片机会立即执行内部中断程序，即继电器(7)开关翻转，使得步进电机(5)断电，电机主轴驻停，不再旋转。同时，蜂鸣器(6)发出警报。之后若是按下清除按键，单片机主机Master(1)将信息传送单片机从机slave1(3)，单片机从机slave1(3)会执行停止蜂鸣器(6)的警报的命令，同时继电器(7)开关再次翻转，电梯恢复正常，步进电机(5)再次旋转，将电梯轿厢降回地面。

单片机从机slave2(8)上接有，温度传感器(9)，电流传感器(10)以及SD卡读写模块(11)。利用SPI通讯可以将传感器读取到的数据以txt的文件格式保存在SD 卡中。考虑到SD卡的空间有限性和传感器读取数据的速率，将温度传感器(9)和电流传感器(10)的读取速度设置为30s秒一次，而将超声波测距传感器设定为，当单片机从机slave2(8)接收到单片机主机Master(1)发送的信息时，才开始运行测距。

附图说明：

图1为本实用新型电路原理图

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1，各组成部分为单片机主机Master(1)，矩阵键盘(2)，单片机从机slave1 (3)，步进电机驱动模块(4)，步进电机(5)，蜂鸣器(6)，继电器(7)，单片机从机slave2(8)，温度传感器(9)，电流传感器(10)，SD卡读写模块(11)，超声波测距传感器(12)。

(1)的D2，D3口分别与(3)的D13，D12IO口连接，(1)的D12，D13口分

别与(8)的D3，D2IO口连接，用于实现单片机之间的多机通讯。

(2)的8个引脚分别接到(1)的D4—D11引脚。