第二部分 硬件部分
2.1 ATMEGA128开发板
ATMEGA128开发板选用了典型的计算机结构，主要是CPU，RAM，ROM和专门规划的输入输出接口电路等组成。ATMEGA128开发板则选用循环扫描作业方法，用户程序按先后次序寄存，CPU从第一条指令开端履行程序，直到遇到结束符后又回来第一条。如此循环往复不断循环。这种作业方法是在体系软件操控下，依次扫描各输入点的状况，按用户程序进行运算处理，然后次序向输出点宣布相应的操控信号。
2.1.1 ATMEGA128开发板操控体系流程
ATMEGA128开发板的运转、中止、检修、状况显现、毛病判别及报警等功用是经过收集光电勘探传感器等设备送来的各种输入信号经过ATMEGA128开发板内部逻辑处理，经过输出指令操控变频器、触摸器等设备来完结。操控流程图如图2-1所示。
在程序规划时，本体系选用模块化的编程思维，将各个功用模块独自编制子程序进行调用。在操控程序中，需求ATmega128单片机处理的最主要的逻辑信号是安全回路检测信号，该信号用了判别扶梯安全回路是否存在毛病已及毛病存在的方位，因而是主动扶梯安全运转的重要确保。需求ATmega128单片机进行处理的还有扶梯运转形式、状况、检修等信号。一切这些操控信号的给出，都是ATmega128单片机依据各个输入信号经过杂乱的操控程序来完结，这些程序之间有必要协调一致、判别合理才干完结主动扶梯的全体操控。
ATmega128单片机的程序为循环扫描作业方法、首要ATmega128单片机初始化查看，内部寄存器复位与置位，接着检测扶梯的运转状况和运转形式，然后再将扶梯的各项安全信号状况放入状况寄存器，经过状况字承认扶梯是否处于正常，如正常则输出信号驱动变频器等设备作业，使扶梯进行相应的运转。
2.2 EVK1100开发板
为了使扶梯运转更安全，咱们将操控扶梯运转部分与监控扶梯安全的部分分隔。操控扶梯运用ATMEL的ATmega128芯片，监控扶梯安全运用的是ATEML的EVK1100开发板。这样当操控运转的部分忽然呈现毛病时，监控中心能够经过安全监控电路使扶梯中止运转。EVK1100开发板运用的是UC3A0512芯片。UC3A 系列具有512K 字节的闪存，并具有一个内置10/100以太网媒体接入操控器 (MAC)、10/100-Mbps IEEE(R) 802.3 规范以太网 MAC 可完结规划能经过互联网协议仓库进行通讯的联网的植入式体系。
2.3 变频器(FR-A700)
变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的沟通电源，以完结电机的变速运转的设备。变频器主要由五部分组成:整流回路、逆变器、操控电路、制动组件和维护回路.变频调速操控方法一般大体可分为两种，开环操控和闭环操控，后者需求电动机轴转速反应。一般的电压/频率(V/F)操控归于开环方法，闭环操控方法包含转差频率操控、矢量操控等方法。
依据体系需求，本体系选用三菱公司出产的FR-740变频器，该变频器可便利设定发动额度频率、运转频率、加快时刻、驱动转矩等参数，可满意体系所需的各种功用要求。其什物如图2-3。
2.3.1 ATMEGA128开发板与变频器的衔接图
变频器与ATMEGA128开发板的输出端口衔接如图所示，当光电检测设备检测到乘客信号时，Y0输出，变频器的RH端子有输入信号，变频器依据预先设置的频率和加快时刻操控扶梯电机缓慢加快发动，当在设置的时刻段T2内检测不到新的乘客时。Y1输出，变频器的RM端子有输入信号，变频器依照预先设置的较低的频率输出，操控扶梯以节能方法运作。经过给变频器的RH，RM，RL的三个端子进行不同输入组合，可设置不同的运转频率输出。当在设置的时刻T3段内检测不到新的乘客时，Y2输出，变频器的中止信号操控端子MRS有输入信号，变频器中止输出，扶梯中止运作。变频器的SD端与ATMEGA128开发板的COM端相衔接。衔接如图2-4所示。
2.3.2 ATMEGA128开发板与变频器衔接应留意的问题
数据处理需求时刻，存在必定的时刻延迟，故在较准确的操控时应予以考虑。因为变频器在运转中会发生较强的电磁搅扰，为确保ATMEGA128开发板不因为变频器主电路断路器及开关器材等发生的噪声而呈现毛病，将变频器与ATMEGA128开发板相衔接时应该留意以下几点：
1)对ATMEGA128开发板自身应按规矩的接线规范和接地条件进行接地，并且应留意避免和变频器运用一起的接地线，且在接地时使二者尽可能分隔。
2)当电源条件不太好时，应在ATMEGA128开发板的电源模块及输入/输出模块的电源线上接入噪声滤波器和下降噪声用的变压器等，别的，若有必要，在变频器的接线端也应采纳相应的办法。
3)当把变频器和ATMEGA128开发板设备于同一操作柜中时，应尽可能使与变频器有关的电线和与ATMEGA128开发板有关的电线分隔。
4)经过运用屏蔽线和双绞线到达进步噪声搅扰的水平。关于变频器而言，主回路端子PE的正确接地是进步变频器按捺噪声才能和减小变频器搅扰的重要手法，因此在实践运用中必定要非常重视。
在变频器等电力电子设备中，为了进步设备的抗搅扰和防雷击才能，在电源输入侧均有电容或许压敏电阻组成的电源滤波和压敏电阻、放电管组成的防雷击电路，有些变频器能够直接选用外接模块单元。
在我国，大多数工厂选用三相四线制，有些用户因没有地线，爽性不接，或许为了简略将PE接至零线。在这种状况下，因为防浪涌电路中的电容及压敏电阻漏电流IC和IR较大，一般为几十至几百毫安，在接地状况不行杰出的状况下，R0较大，零线与地之间的电压到达几十伏，乃至上百伏，既不契合消防安全规范，也对体系的牢靠性发生严峻影响，因此在条件答应的状况下应尽量选用专用接地线，避免与其他设备共用接地。变频器接地导线的截面积一般应不小于2.5mm2，长度操控在20m以内。主张变频器的接地与其它动力设备接地址分隔，不能共地。
2.4 旋转编码器(E6A2-CW5C)
旋转编码器是用来丈量转速的设备。它分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数(几十个到几千个都有)，和供电电压等。单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲，而双路输出的旋转编码器输出两组相位差90度的脉冲，经过两组脉冲不只能够丈量转速，还能够判别旋转的方向。
作业原理：由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接纳器材读取，获得四组正弦信号组合成A、B、C、D，每个正弦相差90度相位差(相关于一个周波为360度)，将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强安稳信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参阅位。因为A、B两相相差90度，可经过比较A相在前仍是B相在前，以判别编码器的正转与回转，经过零位脉冲，可获得编码器的零位参阅位。
编码器有5条引线，其间3条是脉冲输出线，1条是COM端线，1条是电源线。编码器的电源能够是外接电源，也可直接运用ATMEGA128开发板的DC24V电源。电源“-”端要与编码器的COM端衔接，“+ ”与编码器的电源端衔接。编码器的COM端与ATMEGA128开发板输入COM端衔接，A、B相脉冲输出线直接与ATMEGA128开发板的输入端衔接(A相与X0相连，B相与X1相连)，衔接时要留意ATMEGA128开发板输入的呼应时刻。有的旋转编码器还有一条屏蔽线，运用时要将屏蔽线接地。2.5 语音芯片(ISD 1720)
在本体系中选用ISD 1720类型的语音芯片，来构成语音报警体系，人数过多时，宣布警报，提示乘客，到达语音报警的安全操控。
1、功用概述
ISD1700系列录放芯片是一种高集成度，高功能的芯片。它能够多段录音，采样率可在4K至12K间调理，供电规模能够在2.4V至5.5V之间。ISD1700系列录放芯片可作业于独立按键形式和SPI操控形式。芯片内有存储办理体系来办理多段语音，这样在独立按键形式下也能进行多段语音录放。此芯片内有振动器，可经过外部电阻来调理其振动频率;还有带主动增益操控(AGC)的话筒运放，模仿线路输入，抗锯齿滤波器，多级存储阵列，滑润滤波器，音量操控，直接驱动喇叭的PWM输出与接外部功放的电流/电压输出。
2.6 光电开关(GY50-W3-3E1)
光电开关(光电传感器)是光电挨近开关的简称，它是使用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，然后检测物体有无的。物体不限于金属，一切能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接纳器再依据接纳到的光线的强弱或有无对方针物体进行勘探。
关电开关的特色：
(1)、检测间隔长。
(2)、呼应速度快。
(3)、分辩才能高。
(4)、简单获得规矩的检测区。
(5)、不受磁场和轰动的影响。
(6)、使用光的特性检测。
关于本体系的检测要求，及以上对关电开关的功用剖析，咱们选用GY50-W3-3E1类型的光电开关用来做光电检测，来满意扶梯体系的检测要求。
2.7 钥匙开关
钥匙开关分为三位钥匙开关和两位钥匙开关，适用于沟通50HZ(或60HZ)，电压380V以下，及直流电压220V以下的电磁发动器、触摸器、继电器及其它电器线路中作悠远操控和安全操控之用，其间带灯式按钮(LED)发光)还适用于需求灯火信号指示的场合。本体系选用3种状况的钥匙开关，用于切换扶梯的上下行运转，可避免非作业人员触摸，形成不必要的毛病及事端。
其什物如图2-9所示
第三部分 体系通讯
3.1 计算机(PC)与EVK1100开发板之间的通讯
UC3A 系列具有512K字节的闪存，并具有一个内置10/100以太网媒体接入操控器(MAC)、10/100-Mbps IEEE(R) 802.3 规范以太网 MAC 可完结规划能经过互联网协议仓库进行通讯的联网的植入式体系。本项目运用了EVK1100开发板上的以太网模块。
第四部分 结束语
4.1 此规划体系终究完结的功用
节能方面：
1、分时运转：当光电传感器检测到有人时扶梯主动调频并加快，无人时则减速至中止。
安全方面：
1、局域网安全监控：经过摄像头可观测都整个扶梯的运转状况，扶梯不正常运转时监控中心可经过网页操作，发送指令给EVK1100，EVK1100宣布信号是扶梯中止运转。
2、速度监控：编码器检测扶梯的运转速度，并在速度与设定的速度比较过快或过慢时宣布提示。
3、语音报警：电机温度过高时会向乘客宣布提示。
4、液晶：显现扶梯运转速度，温度，扶梯上的人数，当时时刻，毛病报警信息 。
5、线圈维护：KM1常闭和KM2线圈串联，KM2常闭和KM1线圈串联，确保KM1线圈和K M2线圈不能一起的电。
6、钥匙开关：正，反，停操控，避免非作业人员触摸扶梯开关。
7、急停按钮：变频器或检测传感器呈现毛病时，可经过此按钮让扶梯中止运转。
主动扶梯操控规划方法多样，各有千秋。经过以上介绍和剖析，不难得出这样的定论选用旁路变频操控的主动扶梯的规划，除了运转牢靠、安稳性高和安全功能增强外，一起还大大的减少了动力的糟蹋，这主动扶梯操控体系的基础上都有了一个质的腾跃，完结主动化操控的一起还节省了动力。本规划使用ATMEGA128开发板和三菱FR-A740型变频器操控，运转牢靠，功能优秀，检修便利。
在传统的扶梯中，不论人流量多少或许有无乘客，扶梯都以额外的速度运转，形成很大的能量损耗，不间断的运转也使得扶梯各部分的机械磨损严峻，缩短了扶梯的运用寿命。对传统扶梯的操控体系进行节能改造后，具有调速功能好、节能效果显著、运转安全牢靠等长处，是当今社会节能降耗、进步功率的有用手法。一起因为变频器在发动时电流是从零开端缓慢添加的，所以选用变频器技术后，还能够下降扶梯在发动时的冲击电压对电网的影响。
