一种新型电梯运行参数检测仪的制作方法

本实用新型涉及电路技术领域，特别涉及一种新型电梯运行参数检测仪。

背景技术：

随着现代社会科技的发展，电梯作为高层建筑内的上下运输工具得到了迅猛的发展。人们正在享受电梯快捷服务的同时，对电梯乘坐的舒适性与安全性也提出了更为苛刻的要求。一台电梯在安装过程中，需要进行反复测试、调整，才能使电梯性能达到设计要求。电梯在服务期内进行维护，需要对电梯的使用情况有所掌握才能准确的对电梯进行检测与诊断。

我国在用的电梯数量已超过数百万台，大中城市里使用超过10年以上的“老旧”电梯比例大大增加，电梯老龄化，频繁运行加之维保工作不到位导致电梯安全事故时有发生，而目前市场上现有的电梯检测设备往往不具备检测电梯使用频率以及记录电梯运行时间的功能，因此，开发一个电梯运行参数检测设备，为电梯检测人员提供方便、快捷、准确的仪器，对电梯的启动、停止、开门、关门、运行时间等参数进行准确监测是非常有必要的。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种新型电梯运行参数检测仪，用以解决现有技术中存在的问题。

一种新型电梯运行参数检测仪，包括电源电路、数据采集电路、数据处理电路、时钟电路和通讯电路；

所述电源电路包括电源接线端子J1、芯片IC1和IC2，电源接线端子J1的引脚3通过串联的电感L1和二极管D1连接至输出端Vin，其中二极管D1的负极与输出端Vin连接，电源接线端子J1的引脚2接地，引脚1通过电感L2接地，引脚1和引脚3之间通过双向稳压二极管TVS连接，同时输出端Vin还通过并联的电容C1和C2接地；芯片IC1的Vin引脚与输出端Vin连接，引脚GND和ON/OFF接地，引脚Back通过电容C3接地，引脚Vout通过电感L3连接至电压源VCC，同时引脚Back还与电压源VCC连接，电压源VCC通过一个电容C4接地，引脚Vout通过二极管D2接地，其中二极管D2的正极接地；电感L4、电容C5和电感L5依次串联，电压源VCC从电感L4和电容C5之间输入，电感L4另一端输出+5V电压，电容C5和电感L5之间接地，电感L5另一端也接地；芯片IC2的Vin引脚连接电感L4的另一端，引脚GND接地，引脚Vout输出+3.3V电压，同时引脚Vin通过并联的电容C6和C7接地，引脚Vout通过并联的电容C8和C9接地；

数据采集电路包括芯片U1，芯片U1的引脚VDD I/O连接芯片IC2的+3.3V输出电压，同时引脚VDD I/O还通过电容C10接地，引脚GND和Vs之间通过并联的电容C11和C12连接，同时引脚GND接地，引脚Vs通过电感L6连接至+3.3V电源；

芯片U1的引脚SCLK通过电阻R3连接至三极管Q1的集电极，三极管Q1的集电极还通过电阻R4连接至+3.3V电源，三极管Q1的发射极接地，基极通过串联的电阻R1和R2连接至+5V电源；

芯片U1的引脚通过电阻R7连接至三极管Q2的集电极，三极管Q2的集电极还通过电阻R8连接至+3.3V电源，三极管Q2的发射极接地，基极通过串联的电阻R5和R6连接至+5V电源；

芯片U1的引脚MOSI通过电阻R11连接至三极管Q3的集电极，三极管Q3的集电极还通过电阻R12连接至+3.3V电源，三极管Q3的发射极接地，基极通过串联的电阻R9和R10连接至+5V电源；

芯片U1的引脚MISO通过电阻R13连接至三极管Q4的基极，同时芯片U1的引脚MISO还通过电阻R14连接至+3.3V电源，三极管Q3的发射极接地，集电极通过电阻R16连接至+5V电源；

数据处理电路包括芯片U2，芯片U2的引脚PB5连接至电阻R9和R10之间，引脚PB6通过电阻R15连接至三极管Q4的集电极，引脚PB7连接至电阻R1和R2之间，引脚PB4连接至电阻R5和R6之间，引脚GND接地，引脚VCC连接电源VCC，同时引脚VCC还通过一个电容接地，芯片U2的引脚XTAL2和XTAL1之间通过晶振Y1连接，晶振Y1的两端并联有串联的电容C13和C14，电容C13和C14之间接地；

时钟电路包括时钟芯片U3，芯片U3的引脚GND接地，同时经过电容C15连接至电源VCC，引脚VCC也连接至电源VCC，芯片U3的引脚SDA通过电阻R17连接至电源VCC，同时也连接至芯片U2的引脚PC0，芯片U3的引脚SCL通过电阻R18连接至电源VCC，同时也连接至芯片U2的引脚PC1；

通讯电路包括芯片U4，芯片U4的引脚C1+通过电容C16连接至引脚C1-，引脚C2+通过电容C17连接至引脚C2-，引脚V-通过电容C18接地，引脚GND接地，引脚VCC连接至电源VCC，同时引脚VCC还通过电容C20接地，引脚VCC通过电容C19连接至引脚V+，引脚R1out连接至芯片U2的引脚PD0，引脚T1in连接至芯片U2的引脚PD1。

较佳地，芯片U2的引脚RESET通过电阻R25连接电源VCC，引脚PD0连接至485通讯预留接口J4的引脚4，芯片U2的引脚PD1连接至485通讯预留接口J4的引脚3，芯片U2的引脚PD2连接至485通讯预留接口J4的引脚2，485通讯预留接口J4的引脚5接地，引脚1连接至电源VCC。

较佳地，芯片U2的引脚PD5通过串联的发光二极管D3和电阻R20连接至电源VCC，其中发光二极管D3的正极与电阻R20连接，芯片U2的引脚PD6通过串联的发光二极管D4和电阻R21连接至电源VCC，其中发光二极管D4的正极与电阻R21连接。

较佳地，芯片U2的引脚PC2连接至JTAG接口J5的引脚1，芯片U2的引脚PC3连接至JTAG接口J5的引脚5，芯片U2的引脚PC4连接至JTAG接口J5的引脚3，芯片U2的引脚PC5连接至JTAG接口J5的引脚9，JTAG接口J5的引脚2和引脚10接地，引脚4连接电源VCC。

较佳地，芯片U2的引脚PC6连接至三极管Q5的基极，同时引脚PC6还通过电阻R19连接电源VCC，三极管Q5的集电极连接扬声器LS1的输出端，扬声器LS1的输入端连接电源VCC，三极管Q5的发射极接地，同时扬声器LS1的输入端还通过电容C21接地。

较佳地，芯片U2的引脚PA7连接至按键预留接口J2的引脚3，芯片U2的引脚PA6连接至按键预留接口J2的引脚2，芯片U2的引脚PA5连接至按键预留接口J2的引脚1，按键预留接口J2的引脚4接地，同时按键预留接口J2的引脚1通过电阻R24连接电源VCC，引脚1也通过按钮开关AN1接地，按键预留接口J2的引脚2通过电阻R22连接电源VCC，引脚3通过电阻R23连接电源VCC，引脚4通过电容C22连接电源VCC。

较佳地，芯片U2的引脚PB0连接至外部预留接口J3的引脚6，芯片U2的引脚PB1连接至外部预留接口J3的引脚5，芯片U2的引脚PB2连接至外部预留接口J3的引脚4，芯片U2的引脚PB3连接至外部预留接口J3的引脚3，外部预留接口J3的引脚2接地，引脚1连接电源VCC。

较佳地，芯片U4的引脚T1out连接至232通讯接口J6的引脚2，芯片U4的引脚R1in连接至232通讯接口J6的引脚3，232通讯接口J6的引脚1接地。

较佳地，芯片IC1为稳压电源芯片LM2567-5.0，芯片IC2为稳压电源芯片LM1117，芯片U1为三轴加速度传感器芯片ADXL362，芯片U2为MEGA32单片机，芯片U3的型号为SD2001A，芯片U4的型号为MAX232。

本实用新型实施例提供的一种新型电梯运行参数检测仪，主要数据采集电路、数据处理电路、通讯电路、时钟电路和电源电路组成。加速度传感器芯片采集电梯加速度值，将数据传送给微控制器进行分析、处理，微控制器对处理过的加速度值进行判断，一旦确认电梯有启动或停止动作则将分别累计存数电梯启停次数，推算电梯开门、关门次数，并通过时钟芯片记录电梯运行时间，通过通讯系统将数据定时传送给上位机软件，完成对电梯运行参数的检测。整个检测过程完全自动化执行，成本低且效率高。

附图说明

图1-图4为本实用新型实施例中电源电路的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中数据采集电路的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中数据处理电路的结构示意图；

图7为本实用新型实施例中时钟电路的结构示意图；

图8为本实用新型实施例中通讯电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，本实用新型提供了一种新型电梯运行参数检测仪，包括电源电路、数据采集电路、数据处理电路、时钟电路和通讯电路。所述电源电路如图1-图4所示，主要包括电源接线端子J1、芯片IC1和IC2，电源接线端子J1的引脚3通过串联的电感L1和二极管D1连接至输出端Vin，其中二极管D1的负极与输出端Vin连接。电源接线端子J1的引脚2接地，引脚1通过电感L2接地，引脚1和引脚3之间通过双向稳压二极管TVS连接，同时输出端Vin还通过并联的电容C1和C2接地。在本实施例中，芯片IC1为稳压电源芯片LM2567-5.0，芯片IC2为稳压电源芯片LM1117，外部12V电源经过电源接线端子J1引入后，经过抗干扰滤波处理后从输出端Vin输出。

输出端Vin输出为12V直流电，通过芯片IC1转换为5V输出，芯片IC1的Vin引脚与电源接线端子J1的输出端Vin连接，引脚GND和ON/OFF接地，引脚Back通过电容C3接地，引脚Vout通过电感L3连接至电压源VCC，该电压源VCC输出为5V，同时引脚Back还与电压源VCC连接，电压源VCC通过电容C4接地，引脚Vout通过二极管D2接地，其中二极管D2的正极接地。

电感L4、电容C5和电感L5依次串联，电压源VCC从电感L4和电容C5之间输入，电感L4另一端输出+5V电压，电容C5和电感L5之间接地，电感L5另一端也接地。

芯片IC2将芯片电感L4另一端输出的+5V电压转换为+3.3V，芯片IC2的Vin引脚连接电感L4另一端，引脚GND接地，引脚Vout输出+3.3V电压，同时引脚Vin通过并联的电容C6和C7接地，引脚Vout通过并联的电容C8和C9接地。

数据采集电路如图5所示，主要包括芯片U1，在本实施例中芯片U1为三轴加速度传感器芯片ADXL362。芯片U1的引脚VDD I/O连接芯片IC2的+3.3V输出电压，同时引脚VDD I/O还通过电容C10接地。引脚GND和Vs之间通过并联的电容C11和C12连接，同时引脚GND接地，引脚Vs通过电感L6连接至+3.3V电源。

芯片U1的引脚SCLK通过电阻R3连接至三极管Q1的集电极，三极管Q1的集电极还通过电阻R4连接至+3.3V电源，三极管Q1的发射极接地，基极通过串联的电阻R1和R2连接至+5V电源。

芯片U1的引脚通过电阻R7连接至三极管Q2的集电极，三极管Q2的集电极还通过电阻R8连接至+3.3V电源。三极管Q2的发射极接地，基极通过串联的电阻R5和R6连接至+5V电源。

芯片U1的引脚MOSI通过电阻R11连接至三极管Q3的集电极，三极管Q3的集电极还通过电阻R12连接至+3.3V电源。三极管Q3的发射极接地，基极通过串联的电阻R9和R10连接至+5V电源。

芯片U1的引脚MISO通过电阻R13连接至三极管Q4的基极，同时芯片U1的引脚MISO还通过电阻R14连接至+3.3V电源。三极管Q3的发射极接地，集电极通过电阻R16连接至+5V电源。

数据处理电路如图6所示，主要包括芯片U2，在本实施例中，芯片U2为ATMEL公司的MEGA32单片机。芯片U2的引脚PB5连接至电阻R9和R10之间，引脚PB6通过电阻R15连接至三极管Q4的集电极，引脚PB7连接至电阻R1和R2之间，引脚PB4连接至电阻R5和R6之间，引脚GND接地，引脚VCC连接电源VCC，同时引脚VCC还通过一个电容接地。芯片U2的引脚XTAL2和XTAL1之间通过晶振Y1连接，晶振Y1的两端并联有串联的电容C13和C14，电容C13和C14之间接地。

芯片U2的引脚RESET通过电阻R25连接电源VCC，引脚PD0连接至485通讯预留接口J4的引脚4，芯片U2的引脚PD1连接至485通讯预留接口J4的引脚3，芯片U2的引脚PD2连接至485通讯预留接口J4的引脚2，485通讯预留接口J4的引脚5接地，引脚1连接至电源VCC。芯片U2的引脚PD5通过串联的发光二极管D3和电阻R20连接至电源VCC，其中发光二极管D3的正极与电阻R20连接，芯片U2的引脚PD6通过串联的发光二极管D4和电阻R21连接至电源VCC，其中发光二极管D4的正极与电阻R21连接。芯片U2的引脚PC2连接至JTAG接口J5的引脚1，芯片U2的引脚PC3连接至JTAG接口J5的引脚5，芯片U2的引脚PC4连接至JTAG接口J5的引脚3，芯片U2的引脚PC5连接至JTAG接口J5的引脚9，JTAG接口J5的引脚2和引脚10接地，引脚4连接电源VCC。

芯片U2的引脚PC6连接至三极管Q5的基极，同时引脚PC6还通过电阻R19连接电源VCC，三极管Q5的集电极连接扬声器LS1的输出端，扬声器LS1的输入端连接电源VCC，三极管Q5的发射极接地，同时扬声器LS1的输入端还通过电容C21接地。芯片U2的引脚PA7连接至按键预留接口J2的引脚3，芯片U2的引脚PA6连接至按键预留接口J2的引脚2，芯片U2的引脚PA5连接至按键预留接口J2的引脚1，按键预留接口J2的引脚4接地，同时按键预留接口J2的引脚1通过电阻R24连接电源VCC，引脚1也通过按钮开关AN1接地，按键预留接口J2的引脚2通过电阻R22连接电源VCC，引脚3通过电阻R23连接电源VCC，引脚4通过电容C22连接电源VCC。芯片U2的引脚PB0连接至外部预留接口J3的引脚6，芯片U2的引脚PB1连接至外部预留接口J3的引脚5，芯片U2的引脚PB2连接至外部预留接口J3的引脚4，芯片U2的引脚PB3连接至外部预留接口J3的引脚3，外部预留接口J3的引脚2接地，引脚1连接电源VCC。

时钟电路如图7所示，主要包括时钟芯片U3，在本实施例中，芯片U3的型号为SD2001A。芯片U3的引脚GND接地，同时经过电容C15连接至电源VCC，引脚VCC也连接至电源VCC。芯片U3的引脚SDA通过电阻R17连接至电源VCC，同时也连接至芯片U2的引脚PC0。芯片U3的引脚SCL通过电阻R18连接至电源VCC，同时也连接至芯片U2的引脚PC1。

通讯电路如图8所示，主要包括芯片U4，在本实施例中芯片U4的型号为MAX232。芯片U4的引脚C1+通过电容C16连接至引脚C1-，引脚C2+通过电容C17连接至引脚C2-，引脚V-通过电容C18接地，引脚GND接地，引脚VCC连接至电源VCC，同时引脚VCC还通过电容C20接地，引脚VCC通过电容C19连接至引脚V+。引脚R1out连接至芯片U2的引脚PD0，引脚T1in连接至芯片U2的引脚PD1。芯片U4的引脚T1out连接至232通讯接口J6的引脚2，芯片U4的引脚R1in连接至232通讯接口J6的引脚3，232通讯接口J6的引脚1接地。

所述检测仪的工作过程为：电源电路输入为直流12V电压，经由芯片IC1转为5V的VCC输出，VCC经过电容和电感处理后转换为+5V电压，然后+5V电压经由芯片IC2转为+3.3V输出。+5V和+3.3V电压分别为后续电路提供电源。芯片U1与芯片U2之间保持数据传输，将采集到的最原始的电梯加速度值传递给芯片U2，芯片U2对这些数据进行运算和分析判断。芯片U2接收加速度信号，并进行数据预处理，求取平均值和滤波处理后，对加速度值进行判断，一旦符合电梯启动或停止条件则对数据进行存储。同时推算电梯开门、关门次数，累计存储次数。当数据处理电路判断出电梯有启动时开始计时，电梯停止时计时结束，由数据处理电路依次累计，将累计的电梯运行时间存储至数据处理电路。通讯电路负责将芯片U2存储的各项电梯参数数据，启动、停止、开门、关门、运行时间等发送至上位机软件。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种新型电梯运行参数检测仪，主要数据采集电路、数据处理电路、通讯电路、时钟电路和电源电路组成。加速度传感器芯片采集电梯加速度值，将数据传送给微控制器进行分析、处理，微控制器对处理过的加速度值进行判断，一旦确认电梯有启动或停止动作则将分别累计存数电梯启停次数，推算电梯开门、关门次数，并通过时钟芯片记录电梯运行时间，通过通讯系统将数据定时传送给上位机软件，完成对电梯运行参数的检测。整个检测过程完全自动化执行，成本低且效率高。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。