现代化进程加快,越来越多的改成修建拔地而起,电梯成了人们首要的上楼代步东西,电梯安全就尤为重要,咱们应该注重电梯安全来有用保证咱们的生命财产安全。现在咱们的电梯上装备的保护装置有限速体系、行程极限体系、缓冲器体系、制动器体系。
文章是经过加快度传感器和红外测距传感器,核算和丈量出电梯的加快度和速度,经过两个目标监测电梯的运转状况,在产生毛病时经过电机操控液压体系使电梯制动,有用保证乘客的生命财产安全。
体系的整体框图如图1所示,体系以STC12C5A60S2-351单片机作为操控器,红外测距传感器和加快传感器将测得数据发送到单片机中,红外测距传感器丈量电梯的速度,经过单片机进行AD转化后,依据时间差算出电梯此刻的速度,加快度传感器能够丈量电梯此刻的重力加快度,单片机判别轿厢加快度和速度是否超越预设值,假定超越预设值,单片时机经过L9110电机模块来操控电机的正回转,然后操控液压体系转到达制动作用。
图1 体系整体框图
1.1、STC12C5A60S2-351单片机
STC12C5A60S2是STC出产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,是高速、低功耗、超强抗搅扰的新一代8051单片机,指令代码彻底兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成8路高速10位A/D转化,针对电机操控,强搅扰场合。其作业电压为作业电压5.5-3.5V,STC12C5A60S2系列带A/D转化的单片机的A/D转化口在P1口,有8路10位高速A/D转化器,速度可到达250kHz(25万次/秒)。8路电压输入型A/D,上电复位后P1口为弱上拉型I/O口,用户能够经过软件设置将8路中的任何一路设置为A/D转化,不须作为A/D运用的口可持续作为IO口运用。由于其内部具有AD转化能够满意体系的需求,直接替代AD转化元件,红外测距传感器可直接连入单片机,在单片机上进行AD转化。
1.2、加快度传感器
MPU-6050集成了3轴MEMS陀螺仪,3轴MEMS加快度计以及一个可扩展的数字运动处理器DMP。MPU-60X0对陀螺仪和加快度计别离用了三个16位的ADC,将其丈量的模仿量转化为可输出的数字量。为了准确盯梢快速和慢速的运动,传感器的丈量规模都是用户可控的,陀螺仪可测规模为±250,±500,±1000,±2000°/秒(dps),加快度计可测规模为±2,±4,±8,±16g。MPU-6050可支撑的电源为3.3V±5%。加快度传感器丈量轿厢的笔直加快度,如图2所示,加快度传感器MPU-6050的SCL和SDA别离与单片机STC12C5A60S2的P2.0和P2.1口相连,别离为IIC串行时钟和IIC串行数据。IIC总线牢靠的双向二线制串行数据传输结构总线,该总线使各电路分割成各种功用的模块,并进行软件化规划,各个功用模块电路内都有集成一个IIC总线接口电路,因而都能够挂接在总线上,很好地处理了很多功用IC与CPU之间的输入输出接口,使其衔接方法变得非常简略。
图2 加快度传感器衔接图
1.3、红外测距传感器
夏普GP2Y0A21型间隔丈量传感器是根据PSD的微距传感器,其有用的丈量间隔在10-80cm,输出的信号为模仿电压,反应时间约为5ms,而且对布景光及温度的适应性强。作业电压在4.5-5.5V。将红外测距传感器置于轿厢下部,经过丈量轿厢底部到地上的间隔。如图3所示,输出信号端与单片机P1.0相连,由于输出的是模仿电压,所以需求经过单片机的AD转化,得到此刻轿厢间隔地上的间隔,记载两次方位的间隔,用他们的差值除以两次的反应时间,能够将轿厢的实时速度测算出来。
图3 红外测距传感器衔接图
1.4、电机模块
如图4所示,L9110直流步进电机驱动板,模块供电电压:2.5-12V,电机作业电压2.5-12V之间,最大作业电流0.8A。电机模块与单片机相连,当产生毛病时,电机开端正转制动轿厢,当毛病扫除后,按下按钮,电机回转,液压体系动作,开释轿厢。