CN104495591A - 一种电梯光幕系统 - Google Patents

Abstract

一种电梯光幕系统，其特征在于，其包括：1、红外线发射模块、2、红外线接收模块、3、控制器、4、信号放大模块、5、电源转换电路；所述红外线发射模块与所述控制器相连，控制器提供红外信号的发射频率；所述红外线接收模块与所述信号放大模块相连，红外接收模块接收到的信号经过信号放大模块放大后再输送给单片机；所述信号放大模块与所述控制器相连控制器接收信号放大模块的放大信号，所述电源转换电路与红外线发射模块、红外线接收模块、控制器、信号放大模块相连，为它们提供工作电源，所述控制器为AVR系列单片机，型号选择ATMEL公司的ATTiny26。

Description

一种电梯光幕系统

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，特别涉及一种电梯光幕系统。

背景技术

高层建筑必须配备有电梯，因此电梯的数量逐步增长，电梯要求稳定可靠的运行，准确平稳的停靠，舒服享受的乘坐，方便轻松的使用。电梯现在的使用量越来越大。因此一旦发生电梯事故，必将造成大量人员伤亡和经济损失。电梯光幕应运而生，有了电梯光幕，电梯的安全大大增加。科学技术的发展，尤其是光电器件的发展，使得电梯光幕也更新换代，用红外电梯光幕来保护电梯门已经逐步成为现在的主流，伴随着微处理器，微控制器的高速发展，制造工艺的大量进化，现在的光幕都使用微控制器来作为主控系统，也被称为智能光幕控制系统，即本文所要研究的红外电梯光幕。原来的机械触板光幕相比之下就已经过时，没有什么运动机械安装在红外光幕上，乘客或者物体也不会与之接触，同时具有快开关速度，大范围扫描，可靠运动等优点，现在已经成为电梯门保护系统的标准。电梯是否能安全使用很大程度依赖于电梯光幕，但现在的电梯光幕价格贵，维修困难，可生产性较差，本文的目的就是要研发一套新的电梯光幕系统，采用红外光进行通信，同时上位机可以显示障碍物的具体高度，并且做到功能齐全，节省功耗，成本低廉，同时灵敏度要高，可生产性要好。

发明内容

针对现有技术的不足，发明一种电梯光幕系统，以AVR单片机为控制核心，具有较好的速度平稳性和较高的定位精度(稳态误差小)，同时还具有快速性。

本发明采用如下技术方案：

一种电梯光幕系统，其特征在于，其包括：红外线发射模块、红外线接收模块、控制器、信号放大模块、电源转换电路；所述红外线发射模块与所述控制器相连，控制器提供红外信号的发射频率；所述红外线接收模块与所述信号放大模块相连，红外接收模块接收到的信号经过信号放大模块放大后再输送给单片机；所述信号放大模块与所述控制器相连，控制器接收信号放大模块的放大信号；所述电源转换电路与红外线发射模块、红外线接收模块、控制器、信号放大模块相连，为它们提供工作电源。

优选的，所述控制器为AVR系列单片机，型号选择ATMEL公司的ATTiny26。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可以依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1为本发明实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细介绍。

如图1所示，一种电梯光幕系统，其特征在于，其包括：1、红外线发射模块、2、红外线接收模块、3、控制器、4、信号放大模块、5、电源转换电路；所述红外线发射模块与所述控制器相连，控制器提供红外信号的发射频率；所述红外线接收模块与所述信号放大模块相连，红外接收模块接收到的信号经过信号放大模块放大后再输送给单片机；所述信号放大模块与所述控制器相连控制器接收信号放大模块的放大信号，所述电源转换电路与红外线发射模块、红外线接收模块、控制器、信号放大模块相连，为它们提供工作电源。所述控制器为AVR系列单片机，型号选择ATMEL公司的ATTiny26。

ATtiny26是一款增强型的，内置AVR精简指令集的高可靠，低功耗的8位单片机，生产过程采ffl CMOST.艺，使的是改进指令，因此运行速度极快，单个芯片的数据传输速度和工作频率可以高达2MIPS，因此系统采用它来解决低功耗和高速的问题。ATtiny26有包含11个单端通道与8个差分通道的高精度ADC。七个具有可选增益为20x的差分通道。其中四个具有可选增益的差分通道可同时使用。ATtiny26还有含两个独立输出的高频8位PWM模块。两个PWM输出具有用来同步整流的反向非重叠输出引脚。ATtiny26的通串行接口允许通过TWI或SM总线接口的软件的执行。

红外管需要稳定工作，必须要考虑很多方面的W素，包扩工作时间，负载效应，工作电流，响应时间等等。普通发光二极管(LED)是大家十分熟悉的发光器件，红外发光二极管的原理、结构、工艺及外形与普通LED基本相同，不同的是构成它们的半导体材料不同。常用的红外发光二极管，其外形和发光二极管LH)相似，发出红外光。管压降约1.9V，工作电流一般为19mA。为了适应不同的工作电压，回路中常常串有限流电阻。发射红外线去控制相应的接收装置时，其控制的距离与发射功率成正比。为了增加红外线的控制距离，红外发光二极管通常只工作于脉冲状态，因为脉动光(调制光)的有效传送距离与脉冲的峰值电流成正比，只需尽可能的提高峰值电流Ip，就能增加红外光的发射距离。提高Ip的方法，是减小脉冲占空比，即压缩脉冲的宽度T，一些彩电红外遥控器，其红外发光管的工作脉冲占空比约为1/3-1/4；一些电器产品红外遥控器，其占空比是1/10。减小脉冲占空比还可使小功率红外发光二极管的发射距离大大增加。

接收端使用的是红外光敏二极管，红外光敏二极管就是只对红外光敏感，忽略其他频率的光信号。光敏二极管可以将接收到的光信号转换为电信号，根据电信号的强弱，就可以判断光信号的强弱，从而得知光通路是否正常。光敏二极管和普通二极管相比虽然都属于单向导电的非线性半导体器件，但在结构上有其特殊的地方。光敏二极管使用时要反向接入电路中，即正极接电源负极，负极接电源正极。根据PN结反向特性可知，在一定反向电压范围内，反向电流很小且处于饱和状态。此时，如果无光照射PN结，则因本征激发产生的电空穴对数量有限，反向饱和电流保持不变，在光敏二极管中称为暗电流。当有光照射PN结时，结内将产生附加的大量电子空穴对(称之为光生载流子)，使流过PN结的电流随着光照强度的增加而剧增，此时的反向电流称为光电流。因此，当没有光照时，光敏二极管可视为截止，电路中相当于开路，当有光照射时，光敏二极管可视为反向导通，电路中相巧于导线。本系统所使用的红外光敏二极管，对红外光特别敏感，当有红外光照射时，光敏二极管反向导通，当没有红外光或者被障碍物遮挡时，光敏二极管截止，通过读输出的电压，就可以知道是否有红外光照射。

本发明综合采用了单片机控制技术、传感器探测技术。硬件上，根据系统使用时可变参数少等特点，选用AVR系列单片机作为MCU，以ATTiny26作为电梯光幕系统的微处理控制芯片，满足了用户要求，而且结构简单，能耗和成本都比较低。软件上，采用C语言进行模块化嵌入式设计为主，使系统软件具有良好的可读性，而且充分考虑了节能。系统全部使用自带电池供电，提高了系统的独立性和可靠性。

以上对本发明实施例所提供的一种电梯光幕系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对发明的限制，凡依本发明设计思想所做的任何改变都在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种电梯光幕系统，其特征在于，其包括：红外线发射模块、红外线接收模块、控制器、信号放大模块、电源转换电路；所述红外线发射模块与所述控制器相连，控制器提供红外信号的发射频率；所述红外线接收模块与所述信号放大模块相连，红外接收模块接收到的信号经过信号放大模块放大后再输送给单片机；所述信号放大模块与所述控制器相连控制器接收信号放大模块的放大信号，所述电源转换电路与红外线发射模块、红外线接收模块、控制器、信号放大模块相连，为它们提供工作电源，所述控制器为AVR系列单片机，型号选择ATMEL公司的ATTiny26。