一种低功耗的电梯曳引钢丝绳应力采集装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种低功耗的电梯曳引钢丝绳应力采集装置，尤其是一种应力采集装置，属于测控和自动化控制的技术领域。
【背景技术】
[0002]应力采集装置是一种能够在轿厢上对电梯曳引钢丝绳的应变进行实时数据采集、自动存储记录、信号预处理、即时显示、即时状态分析、自动传输等功能的自动化设备。
[0003]当前，电梯中的应力采集装置通常使用电池作为供电设备，但是电池的使用寿命有限，并且工业现场更换电池困难，所以如何降低系统功耗来延长电池的使用寿命很重要。
[0004]传统的应力采集装置中处理器处于连续工作状态，功耗大，应力采集装置使用寿命短，有些应力采集装置通过增大电池容量来延长使用寿命，但同时也会增加应力采集装置的体积，并且提高了成本，现在更多的降低功耗的方法是通过对处理器进行固定时间的模式切换，在连续工作和间歇工作之间切换来达到降低功耗的目的，但是这种方法在实际工业进行现场数据采集时存在很大的弊端，比如电梯安全巡逻人员到现场进行数据采集，必须等到处理器处于工作模式下，不能进行即时采集，严重影响了工作效率。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述【背景技术】的不足，提供了一种低功耗的电梯曳引钢丝绳应力采集装置，通过RTC定时器唤醒方法完成定时数据采集，保证应变数据的准确性；轿厢有速度时，电梯曳引钢丝绳应变变化较大，当轿厢速度大于设定值的时候进行数据采集，保证应变数据的实时性并能提前预警；电梯安全巡逻人员通过红外信号唤醒方法完成即时数据采集，以克服传统电梯轿厢上的电梯曳引钢丝绳应力采集装置由于功率功耗太大而影响装置性能的缺点。
[0006]本实用新型为解决上述技术问题，采用如下技术方案:
[0007]—种低功耗的电梯曳引钢丝绳应力采集装置，包括:RTC定时器、速度传感器、电压比较器、红外发生器、红外接收器、与门电路、中央处理器、采样模块供电控制电路、采样模块、无线通讯模块、电源模块，
[0008]其中，电压比较器输入端与速度传感器连接，红外接收器输入端与红外发生器连接，RTC定时器输出端、电压比较器输出端、红外接收器输出端分别和与门电路的三个输入端连接，与门电路输出端、采样模块供电控制电路的控制端、无线通讯模块的复位端、电源模块分别与中央处理器连接，采样模块与采样模块供电控制电路输出端连接，
[0009]所述RTC定时器在达到设定计数时间后产生一个低电平脉冲的中断信号，所述比较器在速度传感器检测到电梯曳引钢丝绳的运行速度大于设定速度时产生一个低电平超速信号，红外接收器在红外发生器检测到有安全巡逻人员经过时产生一个低电平脉冲信号，与门电路对低电平脉冲的中断信号、低电平超速信号、低电平脉冲信号进行与操作，选取三种低电平信号中的一种作为唤醒信号，处于休眠模式的中央处理器在收到唤醒信号后通过输出通道向采样模块供电控制端电路输出一个高电平控制信号给采样模块供电控制模块，采样模块供电控制模块工作向采样模块供电，采样模块开始采集数据，采样模块将采集数据发送给中央处理器，中央处理器在收到采集数据后将数据以队列形式存储在存储器中，经过5s固定延时后，中央处理器通过输出通道向采样模块控制电路输出一个使采样模块断电的低电平信号，中央处理器进入休眠状态等待下一个唤醒信号的到来。
[0010]作为所述低功耗的电梯曳引钢丝绳应力采集装置的进一步优化方案，与门电路采用74HC11芯片，中央处理器采用S3C2440芯片，无线通讯模块采用FZB5300型号的zigbee模块，
[0011]其中，所述RTC输出端与74HC11芯片的第一输入端、S3C2440芯片的第一输入通道连接，电压比较器输出端与74HC11芯片的第二输入端、S3C2440芯片的第二输入通道连接，红外接收器输出端与74HC11芯片的第三输入端、S3C2440芯片的第三输入通道连接，74HC11芯片输出端与S3C2440芯片的外部中断引脚连接，采样模块供电控制电路的控制端与S3C2440芯片的第一输出通道连接，zigbee模块的复位端与S3C2440芯片的第二输出通道连接，74HC11芯片、S3C2440芯片、zigbee模块的供电端口分别与电源模块连接。
[0012]作为所述低功耗的电梯曳引钢丝绳应力采集装置的进一步优化方案，红外接收器包括:光敏二极管、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、施密特触发器，
[0013]其中，第一三极管基极接光敏二极管阳极，光敏二极管阴极经过第一电阻与电源模块连接，第一三极管集电极经过第二电阻与电源模块连接，第一三极管发射极经过第三电阻接地，第二三极管基极接第一三极管发射极，第二三极管集电极经过第四电阻与电源模块连接，第二三极管发射极经过第五电阻接地，施密特触发器输入端接第二三极管发射极，施密特触发器输出端接74HC11芯片的第三输入端，施密特触发器供电端口接电源模块，
[0014]光敏二极管接收到红外信号后产生的第一三极管基极电流经过第一三极管、第二三极管的两级放大得到施密特触发器输入信号，施密特触发器对其输入信号处理后平稳输出标准的CMOS电平信号。
[0015]作为所述低功耗的电梯曳引钢丝绳应力采集装置的进一步优化方案，采样模块供电控制电路包括:NPN三极管、PMOS管、第六电阻、第七电阻，
[0016]其中，第六电阻一端接S3C2440芯片的第一输出通道，第六电阻另一端接所述NPN三极管基极，NPN三极管集电极通过第七电阻与电源模块连接，NPN三极管发射极接地，PMOS管栅极接NPN三极管集电极，PMOS管源极与电源模块连接，PMOS管漏极接采样模块电源正极，NPN三极管发射极接采样模块电源负极。
[0017]作为所述低功耗的电梯曳引钢丝绳应力采集装置的进一步优化方案，速度传感器采用MMA7450型号的传感器，采样模块包括A/D转换芯片以及RS485通信接口。
[0018]本实用新型采用上述技术方案，具有以下有益效果:
[0019](I)本实用新型的应力采集装置采用三种信号作为唤醒信号，降低了采样模块、无线通讯模块、中央处理器的功率消耗，应力采集装置用于采集电梯曳引钢丝绳的应力，通常使用电池作为供电设备，考虑安全性，不宜采用容量太大的电池，故电池的使用寿命有限且更换困难，电池的短期使用严重影响应力采集装置的工作效率，本实用新型中采用三种信号唤醒处理器进行工作能有效延长应力采集装置的使用寿命；
[0020](2)本实用新型考虑到当轿厢有速度时，电梯曳引钢丝绳应变变化较大，所以使用速度传感器检测轿厢速度，当轿厢速度大于设定值的时候唤醒处理器工作进行数据采集，保证应变数据的实时性并能提前预警；
[0021](3)本实用新型采用红外信号唤醒采集装置进行数据采集，电梯安全巡逻人员在所到之处用红外信号控制应变数据采集和无线传输，能够让巡逻人员随时控制应变数据采集并能获取应力采集装置的历史数据，这种方法既符合电梯的巡逻检查机制并保证了数据采集良好的实时性，又能保证在巡逻人员离开后自动进入休眠模式，降低整体功耗。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的应力采集装置框图；
[0023]图2为本实用新型的应力采集装置的连接图；
[0024]图3 (a)、图3 (b)、图3 (C)为中央处理器S3C2440最小系统的原理图，图3 Cd)为外部中断信号监测电路，图3 Ce)为非易失性铁电存储器；
[0025]图4是检测超速信号的原理图；
[0026]图5为采样模块供电控制电路原理图；
[0027]图6为红外信号转换原理图；
[0028]图7为12V转5V原理图；
[0029]图8为5V转3.3V的原理图；
[0030]图9为3.3V转1.25V原理图。
[0031]图中标号说明:R1至 R8 为第一至第八电阻，R65、R66、R67、R68、R69、R70、R71、R72为电阻，Q1、Q2为第一、第二三极管，Q3为NPN三极管，Q4为PMOS管，C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C36、C37、C38、C39为电容，D37为稳压二极管，LI为滤波电感，Ul为施密特触发器，U2为采样模块，U3为LM1117-33芯片，U4为MAX61090芯片，U23为非易失性铁电存储器，U24为LM2576芯片，Al为电压比较器。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明:
[0033]本实用新型涉及的一种低功耗电梯曳引钢丝绳盈利采集装置如图1所示，包括:RTC定时器、速度传感器、电压比较器、红外发生器、红外接收器、与门电路、中央处理器、采样模块供电控制电路、采样模块、无线通讯模块、电源模块。
[0034]图2为在图1基础上进一步细化的采集装置图，与门电路采用74HC11芯片，中央处理器采用S3C2440芯片，无线通讯模块采用FZB5300型号的zigbee模块，RTC输出端与74HC11芯片的A端口(即为权利要求中的第一输入端)、S3C2440芯片的输入/输出通道10。(即为权利要求中的第一输入通道)连接，电压比较器输出端与74HC11芯片的B端口(即为权利要求中的第二输入端)、S3C2440芯片的输入/输出通道11 (即为权利要求中的第二输入通道)连接，红外接收器输出端与74HC11芯片的C端口(即为权利要求中的第三输入端)、S3C2440芯片的输入/输出通道12 (即为权利要求中的第三输入通道)连接，74HC11芯片的Y端口(即为权利要求中的输出端)与S3C2440芯片的外部中断引脚Pl连接，采样模块供电控制电路的控制端与S3C2440芯片的输入/输出通道13 (即为权利要求中的第一输出通道)连接，zigbee模块的复位端与S3C2440芯片的输入/输出通道14 (即为权利要求中的第二输出通道)连接，74HC11芯片、S3C2440芯片、zigbee模块的供电端口分别与电源模块连接。
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