应用于电梯轿顶的串行通信电路及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种应用于电梯轿顶的串行通信电路及其控制方法，包括：电源电路、CAN总线收发器、MCU、继电器控制电路和电平检测电路，所述电源电路连接MCU，所述CAN总线收发器连接MCU，所述电源电路还连接电平检测电路，所述电源电路连接继电器控制电路，所述继电器控制电路连接MCU。使得电梯系统主板到轿厢电气连线结构大幅简化，节约大量线缆降低成本，后期维护便捷。
【专利说明】应用于电梯轿顶的串行通信电路及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工控通信领域，尤其涉及一种应用于电梯轿顶的串行通信电路及其控 制方法。
【背景技术】
[0002] 现在的电梯系统多为主板和外部器件点对点并行通信，这样电梯每采集一个信号 都需要通过电缆与外围部件实现电气连接，造成整个电气系统线缆众多，不便于工程安装 和后期维护，而且由于主板与外围器件通常距离较远，整个系统需要大量电缆使得电梯整 体成本高。
【发明内容】
[0003] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种应用于 电梯轿顶的串行通信板。
[0004] 为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种应用于电梯轿顶的串行通信电 路，其关键在于，包括：电源电路、CAN总线收发器、MCU、继电器控制电路和电平检测电路， [0005] 所述电源电路连接MCU，所述CAN总线收发器连接MCU，所述电源电路还连接电平 检测电路，所述电源电路连接继电器控制电路，所述继电器控制电路连接MCU。
[0006] 上述技术方案的有益效果为：其中电梯轿顶串行通信板，将其放于电梯轿厢顶部 采集电梯开关门及开关门到位信号，同时输出开关门控制信号实现电梯开关门，所有信号 通过CAN总线与主板实现实时通信，这样做使得电梯系统主板到轿厢电气连线结构大幅简 化，节约大量线缆降低成本，后期维护便捷。
[0007] 所述的应用于电梯轿顶的串行通信电路，优选的，所述电源电路包括：第一电容、 第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、降压电路D1，第三二极管，第一电感，降压电路 N1 ；
[0008] 所述第一电容一端接地，所述第二电容一端接地，所述第一电容另一端连接第二 电容另一端和降压电路D1电压端，所述降压电路D1输出端连接第三二极管负极，所述第 三二极管正极接地，所述第一电感一端连接降压电路D1输出端，所述第一电感另一端连接 第三电容，所述第三电容另一端接地，所述第五电容一端接地，所述第五电容另一端连接第 三电容一端和降压电路N1输入端，所述第三电容一端还连接降压电路D1反馈端，所述降压 电路N1输出端分别连接第四电容一端和第六电容一端，所述第四电容和第六电容另一端 分别接地。
[0009] 上述技术方案的有益效果为：通过降压电路D1和N1，以及相应的周边电路能够更 好的对电梯轿顶的串行通信板进行降压操作，保护串行通信板正常工作。
[0010] 所述的应用于电梯轿顶的串行通信电路，优选的，所述CAN总线收发器包括：CAN 总线端口、保险丝、第五二极管、第六二极管、第八二极管、第二电感、第三电感、第十七电 阻、第二十一电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十七电阻、第二十九电阻、第七电容、 第八电容、第十电容、第三发光二极管、第四发光二极管、第五发光二极管，CAN总线控制 器；
[0011] 所述CAN总线端口第一端连接保险丝一端，所述保险丝另一端连接第五二极管 负极，所述第五二极管负极还连接第十七电阻一端，所述第十七电阻另一端连接第三发光 二极管，所述第三发光二极管另一端连接第五二极管正极，所述第五二极管正极还接地，所 述第二电感一端连接CAN总线端口，所述第二电感另一端连接第二十七电阻一端，所述第 二十七电阻另一端连接第十电容一端，所述第十电容另一端接地，所述第二十七电阻另一 端还连接第二十九电阻一端，所述第二十九电阻另一端连接第八二极管负极，所述第八二 极管正极接地，所述第八二极管负极还连接第八电容一端，所述第八电容另一端连接第 六二极管负极，所述第六二极管正极接地，所述第二电感另一端分别连接CAN总线控制器 和第八电容一端，所述第三电感另一端分别连接CAN总线控制器和第八电容另一端，所述 CAN总线控制器连接第二十五电阻一端，所述第二十五电阻另一端接地，所述CAN总线控制 器连接第七电容一端，所述第七电容另一端接地，所述CAN总线控制器还连接第四发光二 极管负极，所述第四发光二极管正极连接第二十一电阻，所述第二十一电阻另一端连接第 二十四电阻，所述第二十四电阻另一端连接第五发光二极管正极，所述第五发光二极管负 极连接CAN总线控制器。
[0012] 上述技术方案的有益效果为：通过CAN总线控制器以及周边电路的工作，能够实 现数据的稳定传输。
[0013] 所述的应用于电梯轿顶的串行通信电路，优选的，所述电平检测电路包括：第一 电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、 第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十四电阻、第十六电阻、第十八电阻、第十九电阻、第 二十电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十六电阻、光电耦合器D2,光电耦合器D4和 光电稱合器U1 ;
[0014] 所述第九电阻连接光电耦合器D2第一输入端，所述第十电阻连接光电耦合器D2 第二输入端，所述第十一电阻连接光电耦合器D2第三输入端，所述第十二电阻连接光电耦 合器D2第四输入端，所述第一电阻连接光电耦合器D2的第一输出端，所述第三电阻连接光 电耦合器D2第二输出端，所述第五电阻连接光电耦合器D2第三输出端，所述第七电阻连接 光电f禹合器D2第四输出端；
[0015] 所述第十四电阻连接光电耦合器D4第一输入端，所述第十六电阻连接光电耦合 器D4第二输入端，所述第十八电阻连接光电耦合器D4第三输入端，所述第十九电阻连接光 电耦合器D4第四输入端，所述第二电阻连接光电耦合器D4第一输出端，所述第四电阻连接 光电耦合器D4第二输出端，所述第六电阻连接光电耦合器D4第三输出端，所述第八电阻连 接光电f禹合器D4第四输出端；
[0016] 所述第二十二电阻连接第二十三电阻一端，所述第二十三电阻另一端连接第 二十六电阻，所述第二十六电阻另一端连接过载电路，所述第二十三电阻另一端还连接第 九电容一端，所述第九电容另一端连接第二十二电阻和第二十三电阻，所述第九电容一端 还连接光电耦合器U1二极管正极，所述第九电容另一端连接二极管负极，所述光电耦合 器U1输出端连接第二十电阻和过载电路；所述第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二 电阻、第十四电阻、第十六电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十二电阻一端分别连接电压 源。
[0017] 上述技术方案的有益效果为：所述的电平检测电路具体连接结构，能够实现对电 平的检测工作。
[0018] 所述的应用于电梯轿顶的串行通信电路，优选的，所述继电器控制电路包括：达 林顿晶体管、第十一电容、第十四电容、第十九电容、第二十二电容、第二十八电阻、第三十 电阻、第三十四电阻、第三十九电阻、第九发光二极管、第十二极管、第十一发光二极管、第 十二二极管、第十三发光二极管、第十四二极管、第十五发光二极管、第十七二极管、第一开 门继电器、第一关门继电器、第二开门继电器和第二关门继电器；
[0019] 所述达林顿晶体管第一输出端连接第十一电容一端，所述第十一电容另一端接 地，所述第十一电容一端还连接第九发光二极管负极，所述第九发光二极管正极连接第 二十八电阻一端，所述第九发光二极管负极还连接第十二极管正极，所述第十二极管正极 连接第一开门继电器，所述达林顿晶体管第二输出端连接第十四电容一端，所述第十四电 容另一端接地，所述第十四电容一端还连接第十一发光二极管负极，所述第十一发光二极 管正极连接第三十电阻一端，所述第十一发光二极管负极还连接第十二二极管正极，所述 第十二二极管负极连接第一关门继电器，所述达林顿晶体管第三输出端连接第十九电容 一端，所述第十九电容另一端接地，所述第十九电容一端还连接第十三发光二极管负极， 所述第十三发光二极管正极连接第三十四电阻一端，所述第十三发光二极管负极还连接 第十四二极管正极，所述第十四二极管负极连接第二开门继电器，所述达林顿晶体管第四 输出端连接第二十二电容一端，所述第二十二电容另一端接地，所述第二十二电容一端还 连接第十五发光二极管负极，所述第十五发光二极管正极连接第三十九电阻一端，所述第 十五发光二极管负极连接第十七二极管正极，所述第十七二极管负极连接第二关门继电 器。
[0020] 上述技术方案的有益效果为：通过继电器控制电路的具体结构，实现对继电器的 控制操作。
[0021] 本发明还公开一种应用于电梯轿顶的串行通信控制方法，其关键在于，包括如下 步骤：
[0022] 步骤1，对电梯轿顶的串行通信电路中的电路参数，以及控制系统进行初始化，建 立主任务；
[0023] 步骤2,控制系统时间片初始化，通过CAN总线收发器对开关门到位信号电路检测 开关门是否到位，检测开门使能指针是否有效，如果有效，执行开门继电器，检查开门继电 器关闭指针是否有效，如果无效重新检测开门使能指针是否有效，如果有效，执行关闭开门 继电器的指令；
[0024] 检测开门使能指针是否有效，如果无效，执行关门使能指针，使能关门继电器工 作，检查关门继电器关闭指针是否有效，如果无效重新检测开门使能指针是否有效，如果有 效，执行关闭关门继电器指令；
[0025] 步骤3,通过所述CAN总线收发器对电梯轿顶电路进行初始化，建立C AN数据帧结 构体，以及建立CAN总线接收中断完成邮箱消息，CAN总线协议设置波特率、ID过滤、终端类 型，所述CAN总线发送帧类型，发送ID过滤，确定时间阈值发送标准巾贞，检测开门使能指针 是否有效，如果有效，执行开门继电器，检查开门继电器关闭指针是否有效，如果无效重新 检测开门使能指针是否有效，如果有效，执行关闭开门继电器的指令；
[0026] 检测开门使能指针是否有效，如果无效，执行关门使能指针，使能关门继电器工 作，检查关门继电器关闭指针是否有效，如果无效重新检测开门使能指针是否有效，如果有 效，执行关闭关门继电器指令。
[0027] 上述技术方案的有益效果为：通过对电梯轿顶的串行通信电路的控制操作，实现 对电梯的稳定控制，达到最佳的用户体验效果。
[0028] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
[0029] 鉴于上述情况本发明实现一种电梯轿顶串行通信板，将其放于电梯轿厢顶部采集 电梯开关门及开关门到位信号，同时输出开关门控制信号实现电梯开关门，所有信号通过 CAN总线与主板实现实时通信，这样做使得电梯系统主板到轿厢电气连线结构大幅简化，节 约大量线缆降低成本，后期维护便捷。
[0030] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0031] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中 ：
[0032] 图1是是本发明应用于电梯轿顶的串行通信电路的结构框图；
[0033] 图2是本发明应用于电梯轿顶的串行通信控制方法的主函数流程图；
[0034] 图3是本发明应用于电梯轿顶的串行通信控制方法的主任务流程图；
[0035] 图4是本发明应用于电梯轿顶的串行通信控制方法的CAN通信任务流程图；
[0036] 图5是本发明应用于电梯轿顶的串行通信控制方法的输入信号检测模块流程图；
[0037] 图6是本发明应用于电梯轿顶的串行通信电路的电源电路图；
[0038] 图7是本发明应用于电梯轿顶的串行通信电路的CAN接口电路图；
[0039] 图8是本发明应用于电梯轿顶的串行通/[目电路的MCU最小系统电路图；
[0040] 图9是本发明应用于电梯轿顶的串行通信电路的检测电路图；
[0041] 图10是本发明应用于电梯轿顶的串行通信电路的继电器驱动及控制电路图。
【具体实施方式】
[0042] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0043] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语"纵向"、"横向"、"上"、"下"、"前"、"后"、 "左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底" "内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所 示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装 置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限 制。
[0044] 在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语"安装"、"相连"、 "连接"应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可 以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据 具体情况理解上述术语的具体含义。
[0045] 如图1所示，本发明提供了一种应用于电梯轿顶的串行通信电路，其关键在于，包 括：电源电路、CAN总线收发器、MCU、继电器控制电路和电平检测电路，
[0046] 所述电源电路连接MCU，所述CAN总线收发器连接MCU，所述电源电路还连接电平 检测电路，所述电源电路连接继电器控制电路，所述继电器控制电路连接MCU。
[0047] 上述技术方案的有益效果为：其中电梯轿顶串行通信板，将其放于电梯轿厢顶部 采集电梯开关门及开关门到位信号，同时输出开关门控制信号实现电梯开关门，所有信号 通过CAN总线与主板实现实时通信，这样做使得电梯系统主板到轿厢电气连线结构大幅简 化，节约大量线缆降低成本，后期维护便捷。
[0048] 如图6所示，所述的应用于电梯轿顶的串行通信电路，优选的，所述电源电路包 括：第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、降压电路D1，第三二极管，第一电 感，降压电路N1 ;
[0049] 所述第一电容一端接地，所述第二电容一端接地，所述第一电容另一端连接第二 电容另一端和降压电路D1电压端，所述降压电路D1输出端连接第三二极管负极，所述第 三二极管正极接地，所述第一电感一端连接降压电路D1输出端，所述第一电感另一端连接 第三电容，所述第三电容另一端接地，所述第五电容一端接地，所述第五电容另一端连接第 三电容一端和降压电路N1输入端，所述第三电容一端还连接降压电路D1反馈端，所述降压 电路N1输出端分别连接第四电容一端和第六电容一端，所述第四电容和第六电容另一端 分别接地。
[0050] 上述技术方案的有益效果为：通过降压电路D1和N1，以及相应的周边电路能够更 好的对电梯轿顶的串行通信板进行降压操作，保护串行通信板正常工作。
[0051] 如图7所示，所述的应用于电梯轿顶的串行通信电路，优选的，所述CAN总线收 发器包括：CAN总线端口、保险丝、第五二极管、第六二极管、第八二极管、第二电感、第三电 感、第十七电阻、第二i^一电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十七电阻、第二十九电 阻、第七电容、第八电容、第十电容、第三发光二极管、第四发光二极管、第五发光二极管， CAN总线控制器；
[0052] 所述CAN总线端口第一端连接保险丝一端，所述保险丝另一端连接第五二极管 负极，所述第五二极管负极还连接第十七电阻一端，所述第十七电阻另一端连接第三发光 二极管，所述第三发光二极管另一端连接第五二极管正极，所述第五二极管正极还接地，所 述第二电感一端连接CAN总线端口，所述第二电感另一端连接第二十七电阻一端，所述第 二十七电阻另一端连接第十电容一端，所述第十电容另一端接地，所述第二十七电阻另一 端还连接第二十九电阻一端，所述第二十九电阻另一端连接第八二极管负极，所述第八二 极管正极接地，所述第八二极管负极还连接第八电容一端，所述第八电容另一端连接第 六二极管负极，所述第六二极管正极接地，所述第二电感另一端分别连接CAN总线控制器 和第八电容一端，所述第三电感另一端分别连接CAN总线控制器和第八电容另一端，所述 CAN总线控制器连接第二十五电阻一端，所述第二十五电阻另一端接地，所述CAN总线控制 器连接第七电容一端，所述第七电容另一端接地，所述CAN总线控制器还连接第四发光二 极管负极，所述第四发光二极管正极连接第二十一电阻，所述第二十一电阻另一端连接第 二十四电阻，所述第二十四电阻另一端连接第五发光二极管正极，所述第五发光二极管负 极连接CAN总线控制器。
[0053] 上述技术方案的有益效果为：通过CAN总线控制器以及周边电路的工作，能够实 现数据的稳定传输。
[0054] 如图9所示，所述的应用于电梯轿顶的串行通信电路，优选的，所述电平检测电路 包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、 第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十四电阻、第十六电阻、第十八电阻、第 十九电阻、第二十电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十六电阻、光电耦合器D2,光电 奉禹合器D4和光电稱合器U1 ;
[0055] 所述第九电阻连接光电耦合器D2第一输入端，所述第十电阻连接光电耦合器D2 第二输入端，所述第十一电阻连接光电耦合器D2第三输入端，所述第十二电阻连接光电耦 合器D2第四输入端，所述第一电阻连接光电耦合器D2的第一输出端，所述第三电阻连接光 电耦合器D2第二输出端，所述第五电阻连接光电耦合器D2第三输出端，所述第七电阻连接 光电f禹合器D2第四输出端；
[0056] 所述第十四电阻连接光电耦合器D4第一输入端，所述第十六电阻连接光电耦合 器D4第二输入端，所述第十八电阻连接光电耦合器D4第三输入端，所述第十九电阻连接光 电耦合器D4第四输入端，所述第二电阻连接光电耦合器D4第一输出端，所述第四电阻连接 光电耦合器D4第二输出端，所述第六电阻连接光电耦合器D4第三输出端，所述第八电阻连 接光电f禹合器D4第四输出端；
[0057] 所述第二十二电阻连接第二十三电阻一端，所述第二十三电阻另一端连接第 二十六电阻，所述第二十六电阻另一端连接过载电路，所述第二十三电阻另一端还连接第 九电容一端，所述第九电容另一端连接第二十二电阻和第二十三电阻，所述第九电容一端 还连接光电耦合器U1二极管正极，所述第九电容另一端连接二极管负极，所述光电耦合 器U1输出端连接第二十电阻和过载电路；所述第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二 电阻、第十四电阻、第十六电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十二电阻一端分别连接电压 源。
[0058] 上述技术方案的有益效果为：所述的电平检测电路具体连接结构，能够实现对电 平的检测工作。
[0059] 如图10所示，所述的应用于电梯轿顶的串行通信电路，优选的，所述继电器控制 电路包括：达林顿晶体管、第十一电容、第十四电容、第十九电容、第二十二电容、第二十八 电阻、第三十电阻、第三十四电阻、第三十九电阻、第九发光二极管、第十二极管、第十一发 光二极管、第十二二极管、第十三发光二极管、第十四二极管、第十五发光二极管、第十七二 极管、第一开门继电器、第一关门继电器、第二开门继电器和第二关门继电器；
[0060] 所述达林顿晶体管第一输出端连接第十一电容一端，所述第十一电容另一端接 地，所述第十一电容一端还连接第九发光二极管负极，所述第九发光二极管正极连接第 二十八电阻一端，所述第九发光二极管负极还连接第十二极管正极，所述第十二极管正极 连接第一开门继电器，所述达林顿晶体管第二输出端连接第十四电容一端，所述第十四电 容另一端接地，所述第十四电容一端还连接第十一发光二极管负极，所述第十一发光二极 管正极连接第三十电阻一端，所述第十一发光二极管负极还连接第十二二极管正极，所述 第十二二极管负极连接第一关门继电器，所述达林顿晶体管第三输出端连接第十九电容 一端，所述第十九电容另一端接地，所述第十九电容一端还连接第十三发光二极管负极， 所述第十三发光二极管正极连接第三十四电阻一端，所述第十三发光二极管负极还连接 第十四二极管正极，所述第十四二极管负极连接第二开门继电器，所述达林顿晶体管第四 输出端连接第二十二电容一端，所述第二十二电容另一端接地，所述第二十二电容一端还 连接第十五发光二极管负极，所述第十五发光二极管正极连接第三十九电阻一端，所述第 十五发光二极管负极连接第十七二极管正极，所述第十七二极管负极连接第二关门继电 器。
[0061] 上述技术方案的有益效果为：通过继电器控制电路的具体结构，实现对继电器的 控制操作。
[0062] 如图2、3所示，本发明还公开一种应用于电梯轿顶的串行通信控制方法，其关键 在于，包括如下步骤：
[0063] 步骤1，对电梯轿顶的串行通信电路中的电路参数，以及控制系统进行初始化，建 立主任务；
[0064] 步骤2,控制系统时间片初始化，通过CAN总线收发器对开关门到位信号电路检测 开关门是否到位，检测开门使能指针是否有效，如果有效，执行开门继电器，检查开门继电 器关闭指针是否有效，如果无效重新检测开门使能指针是否有效，如果有效，执行关闭开门 继电器的指令；
[0065] 检测开门使能指针是否有效，如果无效，执行关门使能指针，使能关门继电器工 作，检查关门继电器关闭指针是否有效，如果无效重新检测开门使能指针是否有效，如果有 效，执行关闭关门继电器指令；
[0066] 如图4所示，步骤3,通过所述CAN总线收发器对电梯轿顶电路进行初始化，建立C AN数据帧结构体，以及建立CAN总线接收中断完成邮箱消息，CAN总线协议设置波特率、ID 过滤、终端类型，所述CAN总线发送帧类型，发送ID过滤，确定时间阈值发送标准帧，检测开 门使能指针是否有效，如果有效，执行开门继电器，检查开门继电器关闭指针是否有效，如 果无效重新检测开门使能指针是否有效，如果有效，执行关闭开门继电器的指令；
[0067] 检测开门使能指针是否有效，如果无效，执行关门使能指针，使能关门继电器工 作，检查关门继电器关闭指针是否有效，如果无效重新检测开门使能指针是否有效，如果有 效，执行关闭关门继电器指令。
[0068] 上述技术方案的有益效果为：通过对电梯轿顶的串行通信电路的控制操作，实现 对电梯的稳定控制，达到最佳的用户体验效果。
[0069] 如图5所示，Sl，10秒SysTick中断入口，执行S2 ;
[0070] S2,电梯开门1 口是否为高电平，如果为高电平电梯开门1使能位置位，执行S3,如 果不为高电平，电梯开门1使能位清零，执行S3 ;
[0071] S3,判断电梯关门1 口是否为高电平，如果电梯关门1是高电平，电梯关门1使能 位置位，执行S4,如果不为高电平，电梯关门1使能位清零，执行S4 ;
[0072] S4,电梯开门到位1 口是否为高电平，如果为高电平电梯开门到位1使能位置位， 执行S5,如果不为高电平，电梯开门到位1使能位清零，执行S5 ;
[0073] S5,判断电梯关门到位1 口是否为高电平，如果电梯关门到位1是高电平，电梯关 门到位1使能位置位，执行S6,如果不为高电平，电梯关门到位1使能位清零，执行S6 ;
[0074] S6,10 秒 SysTick 中断出口。
[0075] 如图1、8所示，本发明提供一种集成CAN控制器的CAN总线应用方案，用内置CAN 控制器的基于C0TEX-M3内核的ARM芯片STM32F103RBT6为主控芯片，搭配一个CAN收发器 TJA1050即可组成一个CAN网络节点；具体实现过程为：首先在项目中移植UC0S操作系统， 在UC0S系统自带的SysTick_Handler定时10ms中断服务程序里循环检测定义输入信号的 各10 口的电平状态，此状态由光耦检测外围电气开关动作与否的24V\0V并转换为单片机 I/O 口的3. 3V\0V高低电平信号，程序依据此信号使能或清零定制协议数据域里的各输入 信号位；在主任务里建立CAN通信任务，CAN任务里定时一秒向主板发送实时更新的携输入 信号协议数据域的标准帧，告知主板开关门输入及开关门到位信号的状态，主板获取信号 后自行处理并发出携带开关门控制协议的标准帧，当CAN任务里获取主板发送下来的标准 帧后根据协议进行信号比对，信息比对成立时就向主任务发送开关门使能邮箱信息，控制 继电器动作进而控制门机变频器从而实现电梯开关门控制。
[0076] 本方案可应用于电梯外的其他领域，如汽车等，只需更改CAN通信协议适应于宿 主系统即可。
[0077] 本发明应用于电梯轿顶的串行通信电路，集成CAN控制器的CAN总线应用方案， STM32F103RBT6搭配CAN收发器TJA1050即可组成一个CAN网络节点，电路较精简，成本较 低；本发明的应用使得电梯系统线缆结构大幅简化，大幅降低系统成本，简化后期工程维护 工作。
[0078] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何 的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0079] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不 脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本 发明的范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1. 一种应用于电梯轿顶的串行通信电路，其特征在于，包括：电源电路、CAN总线收发 器、MCU、继电器控制电路和电平检测电路， 所述电源电路连接MCU，所述CAN总线收发器连接MCU，所述电源电路还连接电平检测 电路，所述电源电路连接继电器控制电路，所述继电器控制电路连接MCU。
2. 根据权利要求1所述的应用于电梯轿顶的串行通信电路，其特征在于，所述电源电 路包括：第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、降压电路D1，第三二极管，第 一电感，降压电路N1 ; 所述第一电容一端接地，所述第二电容一端接地，所述第一电容另一端连接第二电容 另一端和降压电路D1电压端，所述降压电路D1输出端连接第三二极管负极，所述第三二极 管正极接地，所述第一电感一端连接降压电路D1输出端，所述第一电感另一端连接第三电 容，所述第三电容另一端接地，所述第五电容一端接地，所述第五电容另一端连接第三电容 一端和降压电路N1输入端，所述第三电容一端还连接降压电路D1反馈端，所述降压电路 N1输出端分别连接第四电容一端和第六电容一端，所述第四电容和第六电容另一端分别接 地。
3. 根据权利要求1所述的应用于电梯轿顶的串行通信电路，其特征在于，所述CAN总线 收发器包括：CAN总线端口、保险丝、第五二极管、第六二极管、第八二极管、第二电感、第三 电感、第十七电阻、第二i^一电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十七电阻、第二十九 电阻、第七电容、第八电容、第十电容、第三发光二极管、第四发光二极管、第五发光二极管， CAN总线控制器； 所述CAN总线端口第一端连接保险丝一端，所述保险丝另一端连接第五二极管负极， 所述第五二极管负极还连接第十七电阻一端，所述第十七电阻另一端连接第三发光二极 管，所述第三发光二极管另一端连接第五二极管正极，所述第五二极管正极还接地，所述 第二电感一端连接CAN总线端口，所述第二电感另一端连接第二十七电阻一端，所述第 二十七电阻另一端连接第十电容一端，所述第十电容另一端接地，所述第二十七电阻另一 端还连接第二十九电阻一端，所述第二十九电阻另一端连接第八二极管负极，所述第八二 极管正极接地，所述第八二极管负极还连接第八电容一端，所述第八电容另一端连接第 六二极管负极，所述第六二极管正极接地，所述第二电感另一端分别连接CAN总线控制器 和第八电容一端，所述第三电感另一端分别连接CAN总线控制器和第八电容另一端，所述 CAN总线控制器连接第二十五电阻一端，所述第二十五电阻另一端接地，所述CAN总线控制 器连接第七电容一端，所述第七电容另一端接地，所述CAN总线控制器还连接第四发光二 极管负极，所述第四发光二极管正极连接第二十一电阻，所述第二十一电阻另一端连接第 二十四电阻，所述第二十四电阻另一端连接第五发光二极管正极，所述第五发光二极管负 极连接CAN总线控制器。
4. 根据权利要求1所述的应用于电梯轿顶的串行通信电路，其特征在于，所述电平检 测电路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第 八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十四电阻、第十六电阻、第十八电 阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十六电阻、光电耦合器D2， 光电稱合器D4和光电稱合器U1 ; 所述第九电阻连接光电耦合器D2第一输入端，所述第十电阻连接光电耦合器D2第二 输入端，所述第十一电阻连接光电耦合器D2第三输入端，所述第十二电阻连接光电耦合器 D2第四输入端，所述第一电阻连接光电f禹合器D2的第一输出端，所述第三电阻连接光电奉禹 合器D2第二输出端，所述第五电阻连接光电耦合器D2第三输出端，所述第七电阻连接光电 耦合器D2第四输出端； 所述第十四电阻连接光电耦合器D4第一输入端，所述第十六电阻连接光电耦合器D4 第二输入端，所述第十八电阻连接光电耦合器D4第三输入端，所述第十九电阻连接光电耦 合器D4第四输入端，所述第二电阻连接光电耦合器D4第一输出端，所述第四电阻连接光电 耦合器D4第二输出端，所述第六电阻连接光电耦合器D4第三输出端，所述第八电阻连接光 电奉禹合器D4第四输出端； 所述第二十二电阻连接第二十三电阻一端，所述第二十三电阻另一端连接第二十六电 阻，所述第二十六电阻另一端连接过载电路，所述第二十三电阻另一端还连接第九电容一 端，所述第九电容另一端连接第二十二电阻和第二十三电阻，所述第九电容一端还连接光 电耦合器U1二极管正极，所述第九电容另一端连接二极管负极，所述光电耦合器U1输出端 连接第二十电阻和过载电路；所述第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十四电 阻、第十六电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十二电阻一端分别连接电压源。
5. 根据权利要求1所述的应用于电梯轿顶的串行通信电路，其特征在于，所述继电 器控制电路包括：达林顿晶体管、第十一电容、第十四电容、第十九电容、第二十二电容、第 二十八电阻、第三十电阻、第三十四电阻、第三十九电阻、第九发光二极管、第十二极管、第 十一发光二极管、第十二二极管、第十三发光二极管、第十四二极管、第十五发光二极管、第 十七二极管、第一开门继电器、第一关门继电器、第二开门继电器和第二关门继电器； 所述达林顿晶体管第一输出端连接第十一电容一端，所述第十一电容另一端接地，所 述第十一电容一端还连接第九发光二极管负极，所述第九发光二极管正极连接第二十八电 阻一端，所述第九发光二极管负极还连接第十二极管正极，所述第十二极管正极连接第一 开门继电器，所述达林顿晶体管第二输出端连接第十四电容一端，所述第十四电容另一端 接地，所述第十四电容一端还连接第十一发光二极管负极，所述第十一发光二极管正极连 接第三十电阻一端，所述第十一发光二极管负极还连接第十二二极管正极，所述第十二二 极管负极连接第一关门继电器，所述达林顿晶体管第三输出端连接第十九电容一端，所述 第十九电容另一端接地，所述第十九电容一端还连接第十三发光二极管负极，所述第十三 发光二极管正极连接第三十四电阻一端，所述第十三发光二极管负极还连接第十四二极管 正极，所述第十四二极管负极连接第二开门继电器，所述达林顿晶体管第四输出端连接第 二十二电容一端，所述第二十二电容另一端接地，所述第二十二电容一端还连接第十五发 光二极管负极，所述第十五发光二极管正极连接第三十九电阻一端，所述第十五发光二极 管负极连接第十七二极管正极，所述第十七二极管负极连接第二关门继电器。
6. -种应用于电梯轿顶的串行通信控制方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，对权利要求1中的电路参数，以及控制系统进行初始化，建立主任务； 步骤2,控制系统时间片初始化，通过CAN总线收发器对开关门到位信号电路检测开关 门是否到位，检测开门使能指针是否有效，如果有效，执行开门继电器，检查开门继电器关 闭指针是否有效，如果无效重新检测开门使能指针是否有效，如果有效，执行关闭开门继电 器的指令； 检测开门使能指针是否有效，如果无效，执行关门使能指针，使能关门继电器工作，检 查关门继电器关闭指针是否有效，如果无效重新检测开门使能指针是否有效，如果有效，执 行关闭关门继电器指令； 步骤3,通过所述CAN总线收发器对电梯轿顶电路进行初始化，建立C AN数据帧结构 体，以及建立CAN总线接收中断完成邮箱消息，CAN总线协议设置波特率、ID过滤、终端类 型，所述CAN总线发送帧类型，发送ID过滤，确定时间阈值发送标准巾贞，检测开门使能指针 是否有效，如果有效，执行开门继电器，检查开门继电器关闭指针是否有效，如果无效重新 检测开门使能指针是否有效，如果有效，执行关闭开门继电器的指令； 检测开门使能指针是否有效，如果无效，执行关门使能指针，使能关门继电器工作，检 查关门继电器关闭指针是否有效，如果无效重新检测开门使能指针是否有效，如果有效，执 行关闭关门继电器指令。
【文档编号】B66B13/14GK104058323SQ201410260615
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】杨隆, 沈一明, 赖洪, 陈綦渝 申请人:重庆伊士顿电梯有限责任公司