【正文】 通過(guò)RS485通信將本層召喚信號(hào)傳送給并聯(lián)控制器，并且通過(guò)RS485通信接收并聯(lián)控制器送來(lái)的樓層顯示信號(hào)、電梯的運(yùn)行方向信號(hào)或其他命令。具體如下：1．本層上下呼梯的采集，當(dāng)采集完成，要點(diǎn)亮相應(yīng)的指示燈。在電梯向上或向下到達(dá)本層時(shí)，要熄滅相應(yīng)的指示燈。要完成該任務(wù)，共需4個(gè)輸入輸出點(diǎn)。2．顯示電梯的即時(shí)運(yùn)行信息：①顯示電梯轎廂所在的樓層。因?yàn)橐@示兩個(gè)電梯的樓層指示，所以完成該任務(wù)需8個(gè)輸入輸出點(diǎn)。②顯示電梯運(yùn)行的方向。完成該任務(wù)需要4個(gè)輸入輸出點(diǎn)。③顯示電梯處于檢修狀態(tài)。完成該任務(wù)需要2個(gè)輸入輸出點(diǎn)。3．與并聯(lián)控制器進(jìn)行串行通行。該任務(wù)是使層站控制器通過(guò)RS485通信將本層召喚信號(hào)傳送給并聯(lián)控制器，并且通過(guò)RS485通信接收并聯(lián)控制器送來(lái)的樓層顯示信號(hào)、電梯的運(yùn)行方向信號(hào)或其他命令。完成該任務(wù)也就需要單片機(jī)的串行口就行了。4．基站(樓面第一層)的層站控制器在其他樓層的層站控制器的基礎(chǔ)上，增加鎖梯開關(guān)輸人功能，以實(shí)現(xiàn)電梯的開/停。所以樓面第一層要多使用兩個(gè)輸入輸出點(diǎn)。有關(guān)外圍芯片的選擇介紹4511BCD－鎖存／七段譯碼／驅(qū)動(dòng)器其有燈測(cè)試功能；以反相器作輸出級(jí)，用以驅(qū)動(dòng)LED或熒光數(shù)碼管；具有消隱輸入；在LE從“0”轉(zhuǎn)換到“1”時(shí)，由輸入的BCD碼決定。其引腳圖如圖42所示。其功能表見表4－2表4－2輸入輸出LEDCBAabcdefg顯示0000011111100000010110000100010110110120001111110013001000110011400101101101150011000111116001111110000701000111111180100111100119010100000000消隱010110000000消隱011000000000消隱011010000000消隱011100000000消隱011110000000消隱1XXXX鎖存鎖存符合RS485的MAX488MAX488實(shí)現(xiàn)了TTL電平與RS485信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。其引腳圖如圖43。圖中的A、B引腳為RS－485信號(hào)輸入端，MAX488將這兩個(gè)引腳的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為TTL電平，來(lái)方便單片機(jī)的連接。而MAX488也能將DI輸入的TTL電平，轉(zhuǎn)換為RS－485信號(hào)，從Y、Z端輸出。層站控制器的硬件原理接線圖見附圖A－2轎廂控制器的硬件設(shè)計(jì)轎廂控制器CC(Car controller)的任務(wù)轎廂控制器負(fù)責(zé)轎廂內(nèi)選信號(hào)的輸入確認(rèn)及取消、樓層指示、運(yùn)行方向指示、轎門控制等。轎廂控制器通過(guò)獨(dú)立的RS485通信將內(nèi)選信號(hào)傳送給對(duì)應(yīng)的主控制器，并且通過(guò)RS485通信接收主控制器送來(lái)的樓層顯示信號(hào)、轎門控制信號(hào)、運(yùn)行方向信號(hào)或其他命令。與輸出有關(guān)的控制：1．16樓層的內(nèi)選信號(hào)的登記與取消。完成該任務(wù)要9個(gè)輸入輸出點(diǎn)。2．顯示電梯的即時(shí)運(yùn)行信息：①顯示電梯轎廂所在的樓層。完成該任務(wù)需6個(gè)輸入輸出點(diǎn)。②顯示電梯運(yùn)行的方向。完成該任務(wù)需要2個(gè)輸入輸出點(diǎn)。3．轎內(nèi)開關(guān)門，即一個(gè)開門按鈕和一個(gè)關(guān)門按鈕。4．轎廂內(nèi)照明開關(guān)。5．控制直流門機(jī)開關(guān)門。與輸入有關(guān)的信號(hào)：1．開門到位。2．關(guān)門允許。3．關(guān)門到位。4．滿載信號(hào)輸入，輕載信號(hào)輸入，空載信號(hào)輸入。5．安全觸板的信號(hào)輸入。有關(guān)外圍芯片的選擇介紹 74LS154 416線譯碼器其引腳圖見圖4－4，當(dāng)其第119引腳為低電平時(shí)的功能表見表4—3。該芯片用作16層樓的內(nèi)選信號(hào)指示。 表4－3輸入低電平輸出腳DCBALLLL0LLLH1LLHL2LLHH3LHLL4LHLH5LHHL6LHHH7HLLL8HLLH9HLHL10HLHH11HHLL12HHLH13HHHL14HHHH15 38線譯碼器74LS138其功能與4－16線譯碼器相似。其引腳圖見圖4－5。 16位鍵盤編碼器74C922CMOS工藝制造，工作電壓3~15V；有“二鍵鎖定”功能；編碼輸出為三態(tài)輸出，可直接與微控制器的數(shù)據(jù)總線相連接，內(nèi)部振蕩器能完成44矩陣鍵盤的掃描，也可用外部振蕩器使鍵盤操作與其他處理同步；通過(guò)外接電容器可避免開關(guān)發(fā)生前、后沿彈跳時(shí)所需的延時(shí)，有鍵按下時(shí)，數(shù)據(jù)有效線變高，同時(shí)封鎖其他鍵，片內(nèi)鎖存器將保持鍵盤矩陣的4位編碼，可由微處理器讀出。引腳YI－Y4為行，X1－X4為列，A～D為數(shù)據(jù)輸出。VDD＝＋3V～＋15V。其引腳圖見圖4－6。輸出驅(qū)動(dòng)芯片MC1416MC1416是達(dá)林頓陣列驅(qū)動(dòng)器，它內(nèi)含7個(gè)達(dá)林頓復(fù)合管，每一個(gè)復(fù)合管的電流都在500mA以上，截止時(shí)承受100V電壓。為防止MC1416組件反向擊穿，可使用內(nèi)部保護(hù)二極管。圖4—7給出了MC1416內(nèi)部電路原理。 引腳1—8為輸入端，引腳9—16為輸出端。 轎廂控制器的硬件原理接線圖見附圖A－3主控制器的硬件設(shè)計(jì) 主控制器MC(Main Controller)的任務(wù)主控制器是整個(gè)電梯的核心。主要實(shí)施對(duì)拖動(dòng)系統(tǒng)的控制，包括參數(shù)設(shè)定、起動(dòng)、速度曲線的設(shè)定及停車；接收并聯(lián)控制器轉(zhuǎn)送來(lái)的外呼信號(hào)；接收轎廂控制器送來(lái)的內(nèi)選信號(hào)；執(zhí)行內(nèi)選和外呼指令、準(zhǔn)確平層；向轎廂控制器發(fā)送樓層顯示、轎門控制等信號(hào)。向并聯(lián)控制器發(fā)送電梯的運(yùn)行狀態(tài)信息：包括樓層顯示，上下行等，既方便并聯(lián)控制器實(shí)現(xiàn)電梯調(diào)度的運(yùn)算，也方便并聯(lián)控制器向?qū)诱究刂破鬓D(zhuǎn)送電梯的運(yùn)行信息等。主控制器還實(shí)施各種安全保護(hù)等。具體任務(wù)如下：1．與變頻器的連接。主控制器輸出給變頻器的信號(hào)有上行／停止，下行／停止，異常復(fù)位，變頻器的鎖定和三位多段速度指令。變頻器回饋給主控制器的有變頻器異常，零速兩種信號(hào)。2．?dāng)U展一個(gè)串行口。在本次設(shè)計(jì)中，采用Intel8251A來(lái)擴(kuò)展一個(gè)串行口。3．與終端超越保護(hù)裝置的連接。為了保證電梯的安全運(yùn)行，在井道中設(shè)有終端超越保護(hù)裝置。實(shí)際上，這是一組防止電梯超越下端站(即大樓中電梯的最低?？繉诱?或上端站(即大樓中電梯的最高?？繉诱?的行程開關(guān)，能在轎廂或?qū)χ刈驳?、沖頂之前，通過(guò)轎廂打板直接觸碰這些開關(guān)來(lái)切斷控制電路或總電源，在電磁制動(dòng)器的制動(dòng)抱閘作用下，迫使電梯停止運(yùn)行。終端超越保護(hù)裝置包括：強(qiáng)迫換速開關(guān)、終端限位開關(guān)和終端極限開關(guān)。其中強(qiáng)迫換速開關(guān)設(shè)置在井道底部和頂部換速點(diǎn)相應(yīng)位置。當(dāng)電梯由于失控而沖向井道底部或頂部時(shí)，首先經(jīng)過(guò)并使其動(dòng)作的開關(guān)是強(qiáng)迫換速開關(guān)，從而通過(guò)控制電路迫使電梯減速、停止。如果強(qiáng)迫換速開關(guān)沒(méi)起作用，電梯繼續(xù)越出底層或頂層位置，則下限位開關(guān)或上限位開關(guān)動(dòng)作，迫使電梯停止運(yùn)行。此時(shí)，若有上面或下面層站召喚，電梯仍能上行或下行。 若限位開關(guān)也沒(méi)能使電梯停止運(yùn)行時(shí)，則防止撞底或沖頂?shù)淖詈蟊Ｗo(hù)裝置便是終端極限開關(guān)。當(dāng)電梯最后經(jīng)過(guò)終端極限開關(guān)并使其動(dòng)作時(shí)，便切斷電梯總電源，但保留照明電源，通過(guò)電磁制動(dòng)器使電梯停止運(yùn)行。此時(shí)電梯不能再起動(dòng)。4．與門聯(lián)鎖的連接。為了保證乘坐電梯安全，必須在轎門和廳門完全關(guān)閉之后，電梯才允許起動(dòng)運(yùn)行，為此，在廳門上裝設(shè)具有電氣聯(lián)鎖功能的自動(dòng)門鎖。這樣，在井道內(nèi)解脫門鎖后才能打開廳門，而在廳外只能用專用鑰匙打開廳門。在轎門通過(guò)門刀帶動(dòng)廳門關(guān)閉后，自動(dòng)門鎖便將廳門鎖閉。同時(shí)，通過(guò)門鎖上的微動(dòng)開關(guān)接通電梯控制電路，允許電梯起動(dòng)運(yùn)行。在自動(dòng)開門機(jī)驅(qū)動(dòng)轎門開門時(shí)，轎門通過(guò)門刀解脫門鎖并帶動(dòng)廳門開門，與此同時(shí)，門鎖上的微動(dòng)開關(guān)切斷電梯控制電路，使電梯不能起動(dòng)。5．與上下平層永磁開關(guān)的連接。6．與轎廂控制器的串行通信。串行接口芯片INTEL8251A其引腳圖見圖4－8。用于擴(kuò)展一個(gè)串行接口。 INTEL8251A的主要特征?？捎糜诖挟惒酵ㄐ牛部捎糜诖型酵ㄐ?。對(duì)于異步通信，可設(shè)定停止位為1位、1位半或2位，數(shù)據(jù)位可在5～8位之間選擇。對(duì)于同步通信，可設(shè)為單同步、雙同步或者外同步，同步字符可由用戶自己設(shè)定。異步通信的時(shí)鐘頻率可設(shè)為波特率的1倍、16倍或64倍?？梢栽O(shè)定奇偶校驗(yàn)的方式，但也可以不校驗(yàn)。校驗(yàn)位的插入、檢出及檢錯(cuò)都由芯片本身完成。在異步通信時(shí)，波特率的可選范圍為0～9600波特，同步通信時(shí)，波特率的可選范圍為0~56K波特。提供與外部設(shè)備特別是調(diào)制解調(diào)器的聯(lián)絡(luò)信號(hào)，便于直接和通信線路相連接。接收、發(fā)送數(shù)據(jù)分別有各自的緩沖器，可進(jìn)行全雙工通信。INTEL8251A的結(jié)構(gòu)。8251A共由五個(gè)模塊構(gòu)成。各組成模塊的功能如下：1．I/O緩沖器這是三態(tài)雙向的緩沖器，引腳D0～D7是8251A和CPU接口的三態(tài)雙向數(shù)據(jù)總線，用于和CPU傳送命令/數(shù)據(jù)/狀態(tài)信息。與CPU互相交換的數(shù)據(jù)和控制字，就存放在這個(gè)區(qū)域，共有三個(gè)緩沖器。◆接收緩沖器：串行口收到的數(shù)據(jù)，變成并行字符后，存放在這里，以供CPU讀取?！舭l(fā)送/命令緩沖器：這是一個(gè)分時(shí)使用的雙功能緩沖器，CPU送來(lái)的并行數(shù)據(jù)存放在這里，準(zhǔn)備由串行口向外發(fā)送。另外，CPU送來(lái)的命令字也存放在這里，以指揮串行接口的工作。由于一旦輸入命令，馬上就執(zhí)行，不必長(zhǎng)期存放，所以不會(huì)影響存放發(fā)送數(shù)據(jù)?！魻顟B(tài)緩沖器：存放8251A內(nèi)部的工作狀態(tài)，供CPU查詢，其中包括類似與MCS－51單片機(jī)中RI、TI的狀態(tài)信息RxRDY和TxRDY等。2．讀/寫控制邏輯本模塊功能是接收CPU的控制信號(hào)，控制數(shù)據(jù)傳送方向。涉及的引腳有：◆CLK：時(shí)鐘信號(hào)輸入線，用于產(chǎn)生8251A內(nèi)部時(shí)序?！?。CLK的頻率至少應(yīng)是接收、發(fā)送時(shí)鐘的30倍（對(duì)同步方式）（對(duì)異步方式）?！鬜ESET：復(fù)位信號(hào)輸入線，高電平有效。復(fù)位后8251A處于空閑狀態(tài)直至被初始化編程。◆：選片信號(hào)輸入線，低電平有效?！簦盒畔㈩愋托盘?hào)輸入線?！?”時(shí)傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)，為“1”時(shí)傳輸?shù)氖强刂谱只驙顟B(tài)信息。一般接地址線A0，作為控制口和數(shù)據(jù)的地址選擇信號(hào)?！簦鹤x選通信號(hào)輸入線，低電平有效。◆：寫選通信號(hào)輸入線，低電平有效。CPU對(duì)8251A的讀寫操作控制如表4－4表4－4操 作1任意任意任意無(wú)操作，D0～D7呈離阻0110寫控制字0010寫數(shù)據(jù)0101讀狀態(tài)0001讀數(shù)據(jù)3．接收器及接收控制接收器的功能是從RxD引腳接收串行數(shù)據(jù)，按指定的方式裝配成并行數(shù)據(jù)。涉及的引腳有：◆RxD：串行數(shù)據(jù)輸入線，高電平表示數(shù)字1，低電平表示數(shù)字0?！鬜xRDY：接收準(zhǔn)備好狀態(tài)輸出線，高電平有效。當(dāng)接收器接到一個(gè)字符并準(zhǔn)備送給CPU時(shí)RxRDY為“1”，當(dāng)字符被CPU讀取后RxRDY恢復(fù)為“0”。RxRDY可作為8251A向CPU申請(qǐng)接收中斷的請(qǐng)求源?！簦航邮掌鲿r(shí)鐘輸入線。它控制接收器接收字符的速率，的頻率應(yīng)等于波特率（同步方式）或等于波特率的1倍或16倍或64倍（對(duì)異步方式）?！鬝YNDET：同步狀態(tài)輸出線或者外同步信號(hào)輸入線。此線對(duì)同步方式有意義。接收器的異步工作方式如下：當(dāng)接收器接收到有效的起始位后，便開始接收數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位。然后將數(shù)據(jù)送入寄存器，此時(shí)RxRDY輸出高電平，表示以收到一字符，CPU可以來(lái)讀取。4．發(fā)送器及發(fā)送控制這個(gè)模塊的功能是從CPU接收并行數(shù)據(jù)，自動(dòng)的加上適當(dāng)?shù)某蓭盘?hào)后轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)從TxD腳發(fā)送出去。涉及的引腳有：◆TxD：發(fā)送數(shù)據(jù)輸出線。CPU并行輸入給8251A的數(shù)據(jù)從這個(gè)引腳串行發(fā)送出去?！鬞xRDY：發(fā)送準(zhǔn)備好狀態(tài)輸出線，高電平有效。當(dāng)發(fā)送寄存器空閑且允許發(fā)送（引腳電平為低、命令字中TxEN位為1）時(shí)TxRDY為高電平。當(dāng)CPU給8251A寫入一個(gè)字符后TxRDY恢復(fù)為低電平。TxRDY可作為向CPU申請(qǐng)發(fā)送中斷的請(qǐng)求源?！鬞xE：發(fā)送器空閑狀態(tài)輸出線。發(fā)送器的并串變換器空閑時(shí)TxD輸出高電平?！簦喊l(fā)送器時(shí)鐘輸入線。對(duì)頻率要求同。發(fā)送器的異步工作過(guò)程如下：發(fā)送器在數(shù)據(jù)前加上起始位，并根據(jù)程序的設(shè)定在數(shù)據(jù)后加上校驗(yàn)位和停止位，然后作為一幀信息從TxD腳逐位發(fā)送數(shù)據(jù)。5．調(diào)制解調(diào)控制器該模塊提供和調(diào)制解調(diào)器的握手信號(hào)。涉及的引腳有，。如果8251A不使用調(diào)制解調(diào)器而直接和外界通訊，一般應(yīng)將、引腳接地。由于本次設(shè)計(jì)中不使用調(diào)制解調(diào)器，所以不詳細(xì)介紹有關(guān)引腳，欲詳細(xì)了解，請(qǐng)見參考資料INTEL8251A的控制字寄存器和狀態(tài)寄存器8251A內(nèi)除了具有可讀可寫的數(shù)據(jù)寄存器外，還具有只可寫的控制字寄存器和只可讀的狀態(tài)寄存器，CPU對(duì)它們的操作見表4－3。1．控制字寄存器　控制字寄存器包括方式控制字和命令控制字①方式控制字方式控制字確定