CN209383206U - 一种带有人体热释红外检测的电梯节能装置 - Google Patents
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Abstract
一种带有人体热释红外检测的电梯节能装置，属于节能型电梯领域；该装置由驱动电路为人体热释红外传感器提供驱动电压，红外传感器检测电梯等待区域，输出与前置放大电路相连接；传感器信号经过前置放大电路和AD转换电路的放大和模数转化后，输出信号传送给单片机；单片机根据输入信号，进行相应的处理，输出信号传输给后置放大电路；输出信号在后置放大电路和DA转化电路的处理下传送给执行电路；处理完的信号通过继电器控制变频器，实现电机调节转速的要求。本实用新型的检测装置解决了电梯耗能，运行效率不高的问题，并且电路结构简单稳定，检测范围广，稳定性好，寿命长。
Description
技术领域
一种带有人体热释红外检测的电梯节能装置属于节能型电梯领域，具体适用于人体检测的电梯。
背景技术
在电梯节能这一方面，现有的电梯节能技术主要体现在两个方面，一是电梯驱动系统采用变频技术，二是电梯驱动系统采用永磁同步无齿轮曳引技术。现有节能技术都是侧重点在电动机损耗节能性的问题，并且针对电动机节能的技术已经达到做到了极限。电梯的运行效率也是电梯节能的一方面，现有提高电梯运行效率的常用方法有加快运行速度和的减少无效停留两种方法。加快运行速度虽然可以提高运行效率，但是过快的速度会使舒适度下降，并且不利于电梯电动机的节能。采用人体热释红外检测的方式，可以减少电梯的无效停留次数，从而达到电梯节能的要求。从电梯的运行方式上进行考虑，这种装置既提高了电梯的运行效率还实现了节能的要求。
发明内容
为了解决电梯运行中存在的无效运行的问题，本实用新型的节能装置使用一对固定在电梯两侧的红外探头作为感应元件，通过单片机的循环检测，将人体发射的红外信号转换成电信号输出，经过放大电路的处理，把放大的电信号传送给AD转换电路，把模拟信号转换为数字信号发送给单片机，单片机处理完信号传送给驱动电路，最后控制电梯的运行。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带有人体热释红外检测的电梯节能装置，包含检测电路(1)，信号输入电路(2)，单片机系统(3)，信号输出电路(4)，执行电路(5)；所述检测电路(1)包括驱动电路(101)和红外感应元件(102)；信号输入电路(2)包括前置放大电路(201)和AD转化电路(202)；信号输出电路(4)包括DA转化电路(401)和后置放大电路(402)；执行电路(5)包括继电器电路(501)和变频器电路(502)；所述检测电路(1)的前置级驱动电路(101)为红外感应元件(102)提供驱动，将采集的人体红外信号转换成的电信号传送至信号输入电路(2)；经过前置放大电路(201)的放大和 AD转化电路(202)的转化，把信号传送给单片机系统(3)；单片机系统(3)分别连接检测电路(1)和信号输出电路(4)；信号经过DA转换电路(401)的转化和后置放大电路(402) 的放大传送至执行电路(5)；继电器电路(501)根据电信号来控制变频器电路(502)，从而来控制电梯的运行。
本实用新型的有益结果是：带有人体热释红外检测的电梯节能装置可以通过减少无效运行的次数，来减少无效运行所花费的能量。由于电路结构简单稳定，使得整个装置的体积小，检测范围广，成本低，稳定性好，寿命长。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型的总体框图。图中1.检测电路，2.信号输入电路，3.单片机系统，4.信号输出电路，5.执行电路。
图2为本实用新型的功能图。图中101.驱动电路，102.红外感应元件，201.前置放大电路， 202.AD转化电路，3.单片机系统，401.DA转换电路，402.后置放大电路，501.继电器电路， 502.变频器电路。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型中的技术方案进行完整、清楚的描述。以下所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本实用新型保护范围。
在一个电梯节能的实施例中，如图1所示，装置的主要部分有检测电路(1)，信号输入电路(2)，单片机系统(3)，信号输出电路(4)，执行电路(5)；所述检测电路(1)包括驱动电路(101)和红外感应元件(102)；信号输入电路(2)包括前置放大电路(201)和AD 转化电路(202)；信号输出电路(4)包括DA转化电路(401)和后置放大电路(402)；执行电路(5)包括继电器电路(501)和变频器电路(502)。在电梯两侧设置的红外感应元件 (102)分别检测电梯两侧的等待区域，利用驱动电路(101)为红外感应元件(102)提供能量。当红外感应元件(102)检测到人体红外信号时，把红外线信号转换成电信号。经过前置放大电路(201)放大处理后，将信号传送给AD转化电路(202)，把模拟信号转换为数字信号，然后将得到的数字信号传送给单片机系统(3)。由单片机系统(3)对信号进行处理，当等待区域没有人时，红外感应元件(102)检测不到红外信号，低电平的信号会传入单片机系统(3)，单片机系统(3)会执行无人操作指令，会产生无人的信号。当等待区域有人时，红外感应元件(102)会持续不断的检测到红外信号，高电平的信号传入单片机系统(3)，单片机系统(3)会执行有人操作指令，会产生有人的信号。将处理完的信号传送给DA转化电路 (401)和后置放大电路(402)。将转换完的信号传送给继电器电路(501)控制变频器电路 (502)运行。当有人的时候，单片机会控制继电器电路(501)和变频器电路(502)执行停车指令，命令电梯运行至指定的楼层。当没有人的时候，单片机会控制继电器电路(501)和变频器电路(502)执行无人指令，命令电梯运行至下一个呼叫楼层。
本实用新型的主体控制部分选用AT89C52，控制电梯正常运转，红外线传感器检测部分置于每个楼层的电梯口的两侧，覆盖区域为等候区，当呼叫按钮按下时，红外感应元件(102) 开始周期性的检测等候区内是否有人存在，若有人等候，电梯在该楼层正常运行；当一个检测周期内没有检测到人等候时，执行无人命令，即呼叫按钮弹起，呼叫结束，电梯不会在此楼层停留；当电梯在该楼层己经开始运行时，检测部分却没有检测到等候人的存在，为保证电梯的安全运行，电梯继续运行，但是只会减速，而不会在该楼层进行停顿，之后继续正常运行到达下一个停车点。同时，执行的无人命令只作用于同向的呼叫按钮，不会对反向的呼叫按钮起作用。
所述的驱动电路(101)采用MOSFET驱动，选用N沟道MOSFET普通厂家生产的5203，供电电压12V，工作在开关状态下，漏极最大输出电流可达3A。本实用新型在足够激励驱动电路负载，即红外感应元件的情况下选择漏极电阻100Ω，负载阻抗约为1.1KΩ，此时驱动电路输出电流约110mA，输出电压0-12V。
所述的红外感应元件(102)采用红外热释传感器是HC-SR501人体热释红外传感器， HC-SR501采用稳定性好，可靠性强，灵敏度高且超低功耗的LH1788探头的自动控制模块，该模块的静态工作电流小于50μA，超低的驱动电压是该模块的优势。
所述的单片机系统(3)具有循环检测、控制执行电路(5)、数据处理的功能；红外循环检测由单片机控制，单片机选用AT89C52，定时器设定好定时时间使单片机每隔5S打开红外感应元件(102)检测一遍。
所述的前置放大电路(201)采用BISS0001芯片放大，BISS0001芯片蕴含多级运放，利用运算放大器OP1组成传感信号预处理电路，将信号放大。然后耦合个运算放大器OP2，再进行第二级放大，同时抬高直流电位后，将输出信号送给内部的比较器COP1和COP2组成双向鉴幅器，检测出有效触发信号，并且可以有效的抑制噪声干扰，提高系统的可靠性。
所述的AD转换电路(202)采用TI公司12位的TLC2453串行模数转换芯片，使用开关电容逐次逼近完成AD转换过程。因为是串行的结构，还能节约单片机的管脚资源。并且此芯片的价格适中，分辨率较高，所以TLC2453广泛地被人们使用。
所述的DA转换电路(401)采用TI公司的DAC7621芯片，DAC7621是一个12位的数模转换器，在工作温度范围内保证12位的单调性。DAC7624需要+5V的供电，内部包含一个输入寄存器，在+5V的工作电压下的工作电流为0.5mA，该芯片的驱动电压和电流都极低，并且在能量的消耗也极低。该芯片有12位的串行传输通道，使得信号的转换速度较快。
以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案以及技术特征，参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，本技术领域的技术人员在实现中对前述实施例所述的技术方案进行修改或者对其中部分技术特征进行等同替换时，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的技术方案的范围。
Claims (1)
1.一种带有人体热释红外检测的电梯节能装置，其特征在于：包含检测电路(1)，信号输入电路(2)，单片机系统(3)，信号输出电路(4)，执行电路(5)；所述检测电路(1)包括驱动电路(101)和红外感应元件(102)；信号输入电路(2)包括前置放大电路(201)和AD转化电路(202)；信号输出电路(4)包括DA转化电路(401)和后置放大电路(402)；执行电路(5)包括继电器电路(501)和变频器电路(502)；在电梯两侧设置的红外感应元件(102)分别检测电梯两侧的等待区域，利用驱动电路(101)为红外感应元件(102)提供能量；当红外感应元件(102)检测到人体红外信号时，把红外线信号转换成电信号；经过前置放大电路(201)放大处理后，将信号传送给AD转化电路(202)，把模拟信号转换为数字信号，然后将得到的数字信号传送给单片机系统(3)；由单片机系统(3)对信号进行处理，当等待区域没有人时，红外感应元件(102)检测不到红外信号，低电平的信号会传入单片机系统(3)，单片机系统(3)会执行无人操作指令，会产生无人的信号；当等待区域有人时，红外感应元件(102)会持续不断的检测到红外信号，高电平的信号传入单片机系统(3)，单片机系统(3)会执行有人操作指令，会产生有人的信号；将处理完的信号传送给DA转化电路(401)和后置放大电路(402)；将转换完的信号传送给继电器电路(501)控制变频器电路(502)运行。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111606157A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-01 | 北京海益同展信息科技有限公司 | 一种电梯控制方法、系统、运送机器人以及电梯控制器 |
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