电梯轿厢操纵板.pdf

本发明公开了一种电梯轿厢操纵板，包括请求信号获取终端、可编程系统芯片，可编程系统芯片包括可编程微处理器、存储器、可编程数字阵列、可编程模拟阵列，存储器写有电梯信号处理程序、电梯信号指令；每一个可编程数字阵列的数字模块及可编程模拟阵列的模拟模块能根据电梯信号处理程序的定义进行实时更改配置，可编程数字阵列的数字模块及可编程模拟阵列的模拟模块根据程序的定义组合实施相应的功能；预先将数字模块、模拟模块进行功能配置，电梯信号处理程序实时控制进行动态重构；电梯信号指令对接收到的电梯信号内容进行翻译。该电

1、  一种电梯轿厢操纵板，安装在电梯轿箱内，包括请求信号获取终端，请求信号获取终端包括目的楼层信号获取终端，其特征在于，还包括可编程系统芯片，可编程系统芯片包括可编程微处理器、存储器、可编程数字阵列、可编程模拟阵列，存储器写有电梯信号处理程序、电梯信号指令；每一个可编程数字阵列的数字模块及可编程模拟阵列的模拟模块能根据电梯信号处理程序的定义进行实时更改配置，可编程数字阵列的数字模块及可编程模拟阵列的模拟模块根据电梯信号处理程序的定义组合实施相应的功能；预先将数字模块、模拟模块进行功能配置，电梯信号处理程序实时控制进行动态重构；电梯信号指令对接收到的电梯信号内容进行翻译。

2、  根据权利要求1所述的电梯轿厢操纵板，其特征在于，请求信号获取终端包括按钮，存储器中的电梯信号指令包括按钮设置。

3、  根据权利要求2所述的电梯轿厢操纵板，其特征在于，所述按钮为触摸电容。

4、  根据权利要求2所述的电梯轿厢操纵板，其特征在于，所述电梯信号处理程序，预先将数字模块、模拟模块配置的功能包括触控扫描、UART功能，当按钮产生变化的值符合电梯信号处理程序定义的逻辑后，电梯信号处理程序控制数字模块、模拟模块动态重构PWM模块，输出按钮灯光电源控制信号。

5、  根据权利要求4所述的电梯轿厢操纵板，其特征在于，电梯信号指令中的按钮设置设定有按钮变化值、按钮灯光电源亮度及通断时间。

6、  根据权利要求2所述的电梯轿厢操纵板，其特征在于，多个按钮为一个模块，模块采用电路板来获取信号，多个模块能多次叠加，通过叠加多个模块并修改电梯信号指令中的按钮设置增加电梯轿厢操纵板的按钮数量。

7、  根据权利要求2所述的电梯轿厢操纵板，其特征在于，通过修改电梯信号指令中的按钮设置限定按钮数量、改变按钮顺序布局或功能。

8、  根据权利要求1所述的电梯轿厢操纵板，其特征在于，写有电梯信号指令的存储器采用EEPROM。

9、  根据权利要求1所述的电梯轿厢操纵板，其特征在于，存储器还写有信号传输模式，信号传输模式设定电梯轿厢操纵板的通讯接口参数。

电梯轿厢操纵板
技术领域
本发明涉及自动化技术领域，特别涉及一种电梯轿厢操纵板。
背景技术
电梯轿厢操纵板，安装在电梯轿箱内，在电梯正常运行时，采集轿箱内用户的电梯使用请求，向电梯主控制中心传送轿箱内用户的目的楼层等电梯使用请求，完成对用户通过轿箱内操纵板发出的指令的登记、消除、指示，并进行电梯运行方向、目的楼层、到达楼层等信息显示。
电梯轿厢操纵板通常包括选层、开关门、紧急情况报警等按钮和按钮灯光，以及电梯运行方向、到达楼层等显示。当用户通过电梯轿厢操纵板按钮发出电梯使用请求，电梯主控制中心直接监测各轿厢操纵板按钮的电信号变化，确定用户是否通过电梯轿厢操纵板按钮发出电梯使用请求，并根据预先设定的各按钮对应的指令确定电梯轿厢内的用户的具体电梯使用请求，电梯主控制中心根据电梯轿厢内用户的具体电梯使用请求，结合电梯轿箱所处位置及其它电梯操作指令，控制轿箱内操纵板的按钮灯光及进行电梯运行方向、到达楼层、告警等信息提示。按钮的导通和关断以及按钮灯光的亮与灭，均需要大量开关的导通关断和线路的复杂连接来实现，如果某一根连线出现老化或松动造成接触不良，可能会导致按钮失效。如果需要改变按钮的功能，不仅需要增加大量的连线和开关，甚至可能需要更改整个硬件设计。电梯轿厢操纵板可靠性低，无法灵活配置按钮功能及控制按钮灯光，信号处理能力极低，限制了电梯轿厢操纵板功能的扩展。
而且电梯轿厢操纵板是一个客制化程度高的产品。目前的电梯轿厢操纵板是厂家在生产时设置好所需要楼层按钮数量，安装不同数量规格的按钮来实现轿箱内操纵板配置的，如果要屏蔽掉部分按钮，则需要厂家上门调整，如果要增加按钮或改变按钮布局，则需要重新生产、安装，故无法进行大规模批量生产。电梯轿厢操纵板信号传输模式一般由厂家在出场后即设定完毕，信号传输模式多有不同，不同厂家的产品在兼容性上碰到很多问题。目前的电梯轿厢操纵板不能满足高客制化程度需求，质量检验、销售供应、现场安装、管理都多有不便。
目前随着技术的发展，出现了可编程系统芯片，不仅具有MCU的可编程能力，还包含了部分可编程逻辑运算功能，同时也提供了可编程模拟阵列，集三种可编程能力于一体，如美国赛普拉斯(Cypress)半导体公司生产的PSoC。其中的周边数字功能(如TIMER、COUNTER、PWM、UART、SPI)由与可编程模拟阵列相对应的可编程数字阵列提供，通过对寄存器的配置或控制，三者之间可以相互作用，协调工作。可编程系统芯片主要由微控制器核(包括可编程微处理器及存储器、数字时钟源)、可编程数字阵列、可编程模拟阵列和附加的系统资源所组成。由于数字阵列中的数字模块和模拟阵列中模拟模块的通用性和可配置性，所以可编程系统芯片不仅可以处理数字信号而且可以处理模拟信号。在可编程系统芯片的数字阵列和模拟阵列中，一个模块或几个模块可以被配置成一个用户模块产生定制功能。例如，可编程系统芯片的数字模块阵列可配置成如定时/计算器、UART(通用异步收发传输器)、SPI(外围串行接口)、CRC(循环冗余校验)发生器、PWM(脉宽调制)等多种功能，模拟模块阵列可配置成具有不同工作方式的ADC(模数转换器)、PGA(可编程增益放大器)、比较器、可编程滤波器、DAC(数模转换器)等多种功能，用一个数字模块和一个模拟模块可以配置一个Δ-∑ADC，用三个数字模块和一个模拟模块实现触控扫描功能，模拟模块用来采样传感器电容值并转换为数字格式，三个数字模块分别进行控制采样频率、数字滤波和转换调制器输出位流。
可编程系统芯片的微控制器核允许对所有数字模块和模拟模块寄存器进行存取操作，可编程系统芯片配置数字模块和模拟模块产生定制功能是通过配置数字模块和模拟模块的相应寄存器来实现的，用户可以设置数字模块和模拟模块寄存器的值、时钟信号的频率和输入输出的路由，生成特定的功能模块。
用户如果希望在不同的时候使用同一个或多个模块实施不同的功能，可以在开始构造模块时对同一个或多个模块实施双重或多重构造，程序在运行时首先使用初始构造，在运行过程中需要使用二重或其他构造时，可以先卸载正在使用的构造，随后装载欲使用的构造，并可反复多次来回重复使用，这被称为“动态重构”，使得可编程系统芯片的模拟和数字模块具有一块两用和一块多用的能力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电梯轿厢操纵板，该电梯轿厢操纵板能大规模批量生产，可靠性高，能灵活配置按钮功能，信号处理能力强，安装管理方便。
为解决上述技术问题，本发明的电梯轿厢操纵板，安装在电梯轿箱内，包括请求信号获取终端，请求信号获取终端包括目的楼层信号获取终端，其特征在于，还包括可编程系统芯片，可编程系统芯片包括可编程微处理器、存储器、可编程数字阵列、可编程模拟阵列，存储器写有电梯信号处理程序、电梯信号指令；每一个可编程数字阵列的数字模块及可编程模拟阵列的模拟模块能根据电梯信号处理程序的定义进行实时更改配置，可编程数字阵列的数字模块及可编程模拟阵列的模拟模块根据电梯信号处理程序的定义组合实施相应的功能；预先将数字模块、模拟模块进行功能配置，电梯信号处理程序实时控制进行动态重构；电梯信号指令对接收到的电梯信号内容进行翻译。
本发明的电梯轿厢操纵板，采用可编程系统芯片，在存储器中写入电梯信号处理程序，利用程序实现对可编程数字阵列、可编程模拟阵列的数字模块、模拟模块功能设定及动态重构，对来自电梯轿厢操纵板的请求信号获取终端的轿箱内客户请求信号及来自电梯主控制中心的指令进行处理，可靠性高并提高了电梯轿厢操纵板的信号处理能力。同时在存储器中写入电梯信号指令对接收到的电梯信号内容进行翻译，根据客户的不同需求，可以现场修改存储器中的按钮设置等电梯信号指令，从而可以根据用户需要，屏蔽按钮、改变按钮顺序布局，灵活配置按钮作用。还可以在存储器中写入信号传输模式设定电梯轿厢操纵板的通讯接口参数，如果需要和不同信号传输模式的产品进行通讯时，可以通过现场修改存储器内定义的信号传输模式实现，兼容性强。由于本发明的电梯轿厢操纵板对电梯信号、信号传输模式可以通过修改软件进行配置，能大规模批量生产并且满足客制化需求，安装管理方便。
附图说明
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的电梯轿厢操纵板一实施方式结构示意图。
具体实施方式
本发明的电梯轿厢操纵板一实施方式如图1所示，包括请求信号获取终端、可编程系统芯片，请求信号获取终端包括目的楼层信号获取终端，可编程系统芯片包括可编程微处理器、存储器、可编程数字阵列、可编程模拟阵列，存储器写有电梯信号处理程序、电梯信号指令、信号传输模式；每一个可编程数字阵列的数字模块及可编程模拟阵列的模拟模块可以根据电梯信号处理程序的定义进行实时更改配置，可编程数字阵列的数字模块及可编程模拟阵列的模拟模块根据电梯信号处理程序的定义在一定的条件下组合实施相应的功能，电梯信号处理程序预先将数字模块、模拟模块进行功能配置，数字模块、模拟模块由电梯信号处理程序实时控制进行动态重构。电梯信号指令对接收到的电梯信号内容进行翻译，信号传输模式设定电梯轿厢操纵板的通讯接口参数。请求信号获取终端的信号形式可以是机械开关、通断电路等，也可以是电容信号、电阻变化、声波信号、光学信号、电荷信号等，写有电梯信号处理程序的存储器可以采用SROM，写有电梯信号指令、信号传输模式的存储器可以采用EEPROM、FLASH存储器。
一个优选的实施例，电梯轿厢操纵板上以按钮作为请求信号获取终端，采用触摸电容作为按钮，以LED作为按钮灯光源，可编程系统芯片的存储器写有电梯信号处理程序、电梯信号指令、信号传输模式，EEPROM存储器中的电梯信号指令包括按钮设置，按钮设置设定有按钮变化值、按钮灯光电源亮度及通断时间。一个标准的电梯轿厢操纵板使用流程如下，在电梯信号处理程序中，根据用户需要预先为各数字和模拟模块配置不同的功能，主要是触控扫描、UART功能，如果可编程数字阵列空闲的数字模块或可编程模拟阵列的模拟模块数量不够，则对同一模块采取分时复用的原则进行动态重构，若继续添加其它功能模块，也可以继续在同一模块上多次复用。电梯信号处理程序运行开始时，根据电梯信号处理程序定义，首先调用触控扫描功能配置，实时扫描电梯轿厢操纵板的请求信号获取终端的信号。当用户按压、触碰作为信号获取终端的按钮后，配置成按钮信号获取状态的某模拟模块扫描到触摸电容式按钮的电容的改变，这个改变被由电梯信号处理程序配置成放大器的可编程数字阵列的某数字模块进行放大，然后由可编程微处理器进行计算，当发现符合电梯信号处理程序定义的逻辑后，如放大后的按钮电容变化达到存储器中的电梯信号指令设定的按钮电容变化值时，电梯信号处理程序控制可编程阵列动态重构PWM模块，输出LED电源控制信号，点亮该按钮后的LED灯光，可以调节存储器中的电梯信号指令设定的LED的亮度以及控制通断时间，达到多种不同的灯光显示效果。同时根据电梯信号处理程序的定义，如果可编程数字阵列空闲的数字模块数量足够，则可以直接调用空闲数字模块进行数字信号传输，如果不够则将先前处于触控扫描功能下的数字模块改变为数字信号传输功能，可编程微处理器将收到的符合电梯信号处理程序定义的逻辑的信号根据EEPROM内定义的电梯信号指令进行翻译，并根据EEPROM内定义的通讯速率和编码方式，通过数字信号传输功能下的数字模块进行传输。
数字信号传输功能下的数字模块将根据EEPROM内定义的电梯信号指令进行翻译后的信号，发送给电梯主控制中心，并等待接受电梯主控制中心的回传信号。收到电梯主控制中心的回传信号后，传递给可编程微处理器，同时根据电梯信号处理程序的定义，如果可编程逻辑阵列空闲的数字模块数量足够，则可以直接调用空闲模块进行信号获取扫描，如果不够，则将先前处于数字信号传输功能下的数字模块释放，重新配置为按钮触控扫描功能，继续进行信号获取扫描。
当电梯主控制中心发送数字信号给电梯轿厢操纵板时，可编程系统芯片接收I/O端口检测到电梯主控制中心发送信号的指令时，根据电梯信号处理程序的定义，如果可编程数字阵列空闲的数字模块数量足够，则可以直接调用空闲模块进行电梯主控制中心发送的数字信号的传输，如果不够则将处于按钮扫描功能中的数字模块改变配置为数字传输模块，数字传输模块接收电梯主控制中心发送的信号并传递给可编程微处理器，可编程微处理器根据电梯主控制中心发送的信号经EEPROM中的电梯信号指令翻译后的内容执行对应的功能。或通过PWM调节并输出所需要的LED显示效果(包括按钮灯光的亮度和通断、楼层显示等)、或发出声音(如报站、超载、呼叫)，根据系统资源和外设来执行相应的程序。
由于这个电梯轿厢操纵板使用过程全部通过软件来判断执行，所以可以实现对各种信号状态的主动配置。
本发明的电梯轿厢操纵板，采用可编程系统芯片，利用对可编程系统芯片上存储器中的电梯信号处理程序实现对可编程数字阵列的数字模块、可编程模拟阵列的模拟模块的功能设定及动态重构，对来自电梯轿厢操纵板的请求信号获取终端的轿箱内客户请求信号及来自电梯主控制中心的指令进行处理，电梯轿厢操纵板可靠性高，信号处理能力强，并可以通过修改存储器中的电梯信号指令，进行电梯轿厢操纵板功能的扩展。
本发明的电梯轿厢操纵板，可以由生产厂家按统一规格进行大规模生产，产品安装完成后，可以根据客户的应用要求，改写存储器中的电梯信号指令定义的按钮、灯光等的参数设置，改写存储器中的信号传输模式，完成对电梯轿厢操纵板的现场实时配置。本发明的电梯轿厢操纵板接线容易、安装方便，通过现场改写存储器中的电梯信号指令便能够在安装后任意时间实现屏蔽按钮、改变按钮顺序布局或功能，灵活配置按钮作用，满足客户需求。
例如可以多个按钮为一个模块，模块采用大面积电路板来获取信号，多个模块可以多次叠加，如果用户需要的按钮数量大于单个模块可控制的按钮，则叠加多个模块，并现场改写存储器中的电梯信号指令中的按钮设置定义的按钮参数设置，从而增加电梯轿厢操纵板的按钮数量，这种模式生产简易，一般50层以下电梯，最多5次模块叠加即可实现所有按钮功能；如果用户需要的按钮数量少于单个模块可控制的按钮，则可现场改写存储器中的电梯信号指令中的按钮设置定义的按钮参数设置，限定按钮数量；如果用户需要改变按钮顺序布局或功能，可现场改写存储器中的电梯信号指令中的按钮设置定义的按钮的参数设置，改变按钮顺序布局或功能。
本发明的电梯轿厢操纵板如果需要和不同信号传输模式的产品进行通讯时，可以通过现场修改存储器中的信号传输模式实时配置，兼容性强。可配置的内容包括：接口方式——232、485、482、CAN、LIN等总线模式；数据速率——9600～256000kbps；设备标示地址——可现场定义写入；通讯协议方式——可现场设置写入；特殊数据格式——可现场定义写入。