[實用新型]電梯層疊式無總線擴展單片機控制器

無效

• 申請號: 200920203384.1
• 申請日: 2009-09-18
• 公開（公告）號: CN201485137U
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 侯連君;李振才;谷云松;劉義和;秦衛東;崔玉石;黃征
• 申請（專利權）人: 沈陽博林特電梯有限公司
• 主分類號: B66B1/00
• 分類號: B66B1/00;G05B19/042
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司 21101
• 代理人: 刁佩德

技術領域

本實用新型涉及一種電梯控制器，特別是一種CPU元件無外部總線擴展，并將硬件控制電路按功能分布在不同的印制電路板單元，各電路板單元之間通過端口連接器逐層連接在一起構成電梯層疊式無總線擴展單片機控制器。

背景技術

目前，生產電梯控制器的廠家，一般都利用一片CPU元件(中央處理器)進行總線擴展完成硬件設計方案，控制器本體一般由一整塊印刷電路板構成。現有的CPU元件及外設元件，如圖3A所示，分別采用地址總線、數據總線和控制總線進行擴展，，硬件平臺元器件多，電路復雜，成本高。CPU元件與外設元件通過總線以尋址方式進行訪問，影響系統運行的可靠性，也不便生產、調試和維護。現有開關量輸入信號控制單元及其一般電路如圖4A所示，外部24V開關量輸入信號Vi經電阻R1，電容C組成的濾波電路進行信號濾波后，輸入到光電耦合器B的輸入級，B的輸出級輸出對應于輸入級的信號Vo。由圖4A可見，雖然采用了光電耦合元件，但輸入、輸出信號仍是共地的。并且由于光電耦合元件B的性能所限，其信號傳輸特性(見圖4B)也不理想，B的放大特性比較突出，容易誤反應輸入信號的真實狀態。現有開關量輸出信號控制單元及其一般電路如圖5A所示.輸出控制邏輯元件D輸出單路控制信號經限流電阻R輸出到光電耦合器B的輸入級“+”端。當D輸出單路邏輯“1”信號時，B的輸出級輸出驅動信號使繼電器K動作，但由于光電耦合元件B輸入、輸出兩端信號電源共地，且由單端信號控制。因此，一旦出現邏輯”1”的脈沖干擾信號，且脈沖寬度足夠寬，就會使輸出信號誤動作。現有正交編碼器脈沖計數控制單元及其一般電路如圖6A所示，電路分別利用CPU內部兩個計數器對正交編碼器兩路脈沖信號進行計數，而對編碼器的旋轉方向、速度及信號錯誤監測則全部由軟件程序處理，其計數精度和可靠性都相對較低。現有的電梯控制器一般為無屏蔽機構的單板式結構，對外部電磁干擾信號抑制能力較弱，尤其是垂直于控制器方向，如圖7A所示。

在中國專利申請號為200710058427.7的“智能電梯核心控制器”中，所公開的電梯控制器，因對CPU元件進行了外部總線外擴，致使其外設元器件增加，產品硬件電路較為復雜，存在成本高，不便于制造、調試和維護的問題。同時CPU元件的總線外露將造成產品的抗干擾能力差，可靠性降低。另外，控制器本體的整塊電路板結構，不僅給后期維護或升級移置帶來不便，而且也占用了較大的安裝空間。如果更換或移置其中某部分元件，則整個控制器必須全部拋棄，將造成極大的浪費。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種電梯層疊式無總線擴展單片機控制器，它解決了現有單板式總線擴展結構存在的維護或升級移置不便、抗干擾能力差，可靠性較低等問題，其結構設計合理，印刷電路板層疊、屏蔽設置，CPU完全以端口方式訪問外設元件，顯著減少占用空間和增強抗干擾能力，運行可靠，升級移置容易，維護方便，有利于降低成本，便于后期升級換代。

本實用新型的技術方案是：該電梯層疊式無總線擴展單片機控制器包括印刷電路板和組裝其上的CPU元件及外設元件I/O信號接口、操作鍵盤、LCD液晶顯示器及其電路構成的控制回路，其技術要點是：所述CPU元件采用內置正交編碼器信號接口模塊、無外部擴展總線的嵌入式單片機，通過端口訪問所述外設元件；組裝有所述CPU元件及外設元件的所述印刷電路板采用分置式結構，即分置成CPU單元電路板、I/O信號接口電路板、操作鍵盤電路板和LCD液晶顯示器電路板分別層疊組裝，并使所述I/O信號接口電路板利用絕緣支柱固定在屏蔽底板上，所述CPU單元電路板通過絕緣支柱固定在所述I/O信號接口電路板上，二者間利用雙列插接件進行信號連接，所述操作鍵盤電路板、LCD液晶顯示器電路板通過絕緣支柱并排固定在所述CPU單元電路板上，且分別利用單列插接件與所述CPU單元電路板進行信號連接，所述操作鍵盤電路板、LCD液晶顯示器電路板的外表面設置屏蔽面板。

所述控制回路中的工作電源電路和信號電源電路相互獨立，所述電源電路的地均對大地懸空，無共地點。

所述控制回路的I/O信號接口電路中，開關量輸入、輸出信號、正交編碼器脈沖輸入信號均采取電源隔離和光電隔離。

所述控制回路的I/O信號接口電路中，開關量輸出信號均采取電源隔離和光電隔離，并按路實行硬件雙電平邏輯控制。

所述控制回路的I/O信號接口電路中，開關量輸入信號為24V輸入，且按路采取浪涌吸收保護，硬件濾波和反向過電壓保護。

所述控制回路的I/O信號接口電路中，開關量輸出信號按路實行硬件雙電平邏輯控制，繼電器常開接點輸出。