示屏顯示speed = 0.0m/s。
[0033]步進(jìn)電機(jī)4連接于控制電路板1，并在控制電路板1的控制下，進(jìn)行電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，在下降速度不大于事先設(shè)定的安全下降速度時(shí)，步進(jìn)電機(jī)4不工作，在下降速度大于事先設(shè)定的安全下降速度時(shí)，步進(jìn)電機(jī)4正轉(zhuǎn)帶動(dòng)高層逃生裝置液壓制動(dòng)把手進(jìn)行減速，從而控制裝置下降速度的穩(wěn)定。
[0034]步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路13連接于步進(jìn)電機(jī)4,單片機(jī)最小系統(tǒng)14通過控制該步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路13，控制步進(jìn)電機(jī)4的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。
[0035]步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路13包括大電流復(fù)合晶體管ULN2003，排針J1和排針J2。單片機(jī)系統(tǒng)通過排針J1連接于大電流復(fù)合晶體管ULN2003的輸入端，步進(jìn)電機(jī)通過排針J2連接于大電流復(fù)合晶體管ULN2003的輸出端。
[0036]如圖4所示，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路由高耐壓、大電流復(fù)合晶體管IC ULN2003組成，其引腳C0M1接入電源地GND，引腳COM2接入電源電壓VCC，引腳2、3、4、5分別連接到單片機(jī)P1.1、Ρ1.2、Ρ1.3、Ρ1.4，Jl、J2為排針，J2的引腳1接入電源電壓VCC。
[0037]所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中，0UT2-0UT5引腳連接于步進(jìn)電機(jī)的接線插座，通過控制ULN2003芯片的0UT2-0UT5引腳的電平來控制電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。用1代表高電平，0代表低電平，當(dāng) 0UT2-0UT5 引腳的狀態(tài)為如下順序:0111,0011,1011，1001，1101，1100，1110，0110，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)0UT2-0UT5引腳的狀態(tài)為如下順序:0110，1110，1100，1101，1001，1011，0011，0111，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。當(dāng)下降速度大于事先設(shè)定的安全下降速度時(shí)，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)帶動(dòng)高層逃生裝置液壓制動(dòng)把手進(jìn)行減速，從而控制裝置下降速度的穩(wěn)定。在此期間，LCD1602顯示屏實(shí)時(shí)顯示裝置下降速度，紅燈閃爍，紅燈閃爍的頻率反映裝置下降速度的快慢。
[0038]直流電機(jī)7接線連接于12V蓄電池5的正負(fù)極。直流電機(jī)7由開關(guān)控制，打開開關(guān)后電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)線輪轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行反轉(zhuǎn)繞線，當(dāng)反轉(zhuǎn)繞線時(shí)，霍爾元件依然能感應(yīng)產(chǎn)生脈沖信號(hào)，并送入單片機(jī)最小系統(tǒng)14計(jì)算反轉(zhuǎn)速度，輸出于顯示屏3。此時(shí)，由于線輪繞線時(shí)無須進(jìn)行自動(dòng)制動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)4不工作。當(dāng)人安全著陸后，打開電機(jī)開關(guān)，直流電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)高層逃生裝置繞線盤反轉(zhuǎn)，使逃生裝置回升至初始位置，以提供下一逃生人員使用。
[0039]單片機(jī)最小系統(tǒng)14連接于霍爾傳感器信號(hào)輸入電路11、顯示屏顯示電路12、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路13，單片機(jī)最小系統(tǒng)14根據(jù)霍爾傳感器信號(hào)輸入電路11提供的脈沖信號(hào)，計(jì)算高層建筑逃生裝置的運(yùn)行速度，并將該高層建筑逃生裝置的運(yùn)行速度傳輸給顯示屏顯示電路12，以通過顯示屏3進(jìn)行顯示。在下降速度不大于事先設(shè)定的安全下降速度時(shí)，步進(jìn)電機(jī)4不工作，在下降速度大于事先設(shè)定的安全下降速度時(shí)，單片機(jī)最小系統(tǒng)14傳輸反轉(zhuǎn)控制信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路13，以使步進(jìn)電機(jī)4反轉(zhuǎn)。直流電機(jī)7受控于開關(guān)，并不受單片機(jī)最小系統(tǒng)14控制。
[0040]當(dāng)高層建筑逃生裝置開始向下運(yùn)行時(shí)，附著在逃生裝置輪盤上的霍爾電流傳感器檢測(cè)有磁場(chǎng)信號(hào)輸入，此時(shí)圖2所示的霍爾傳感器電路的信號(hào)輸出端由高電平變?yōu)榈碗娖?，由此得到相?yīng)的脈沖，通過公式計(jì)算兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間差，得到裝置下降速度
[0041]V = 4* π * Ji *Rl*R2/t
[0042]其中R1為磁鐵安裝半徑，R2為繞繩外圍平均半徑，t為霍爾電流傳感器檢測(cè)兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間差。磁鐵位于線輪中與霍爾傳感器相對(duì)應(yīng)的位置，以保證線輪每轉(zhuǎn)一圈磁鐵與霍爾元件靠近以提供脈沖信號(hào)，繞繩纏繞在線輪中。
[0043]如圖2所示為本發(fā)明的主控電路圖，單片機(jī)最小系統(tǒng)由STC89C52單片機(jī)、晶體振蕩電路和復(fù)位電路組成。晶體振蕩電路連接于單片機(jī)，用于結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時(shí)鐘頻率。復(fù)位電路連接于單片機(jī)，用于將單片機(jī)復(fù)位。
[0044]STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash。STC89C52芯片的編號(hào)為U1，晶體振蕩電路中，引腳XTAL1 —路連接電容C3后接地，引腳XTAL1的另一路連接晶振XI后接入引腳XTAL2的一路，引腳XTAL2的另一路連接電容C2后接地。復(fù)位電路中，引腳RST —路連接電阻R1后接地，弓丨腳RST另一路連接電容C1后接入電源電壓VCC,電源電壓VCC與電源地GND之間用按鍵連接。
[0045]12V蓄電池5連接于直流電機(jī)7與DC-DC模塊6，一路用于向直流電機(jī)7提供12V直流電壓，一路由DC-DC模塊6將電池提供的12V直流電壓轉(zhuǎn)換成5V直流電壓，該直流電壓為單片機(jī)的控制電路板1供電。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于高層建筑智能逃生裝置的測(cè)速控速裝置，其特征在于，該基于高層建筑智能逃生裝置的測(cè)速控速裝置包括霍爾傳感器，步進(jìn)電機(jī)和控制電路板，該控制電路板包括霍爾傳感器信號(hào)輸入電路，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和單片機(jī)最小系統(tǒng)，該霍爾傳感器連接于該控制電路板，附著在高層建筑逃生裝置輪盤上，當(dāng)高層建筑逃生裝置運(yùn)行時(shí)，該霍爾傳感器檢測(cè)到磁場(chǎng)信號(hào)輸入時(shí)產(chǎn)生電壓信號(hào)，并將該電壓信號(hào)傳輸給該霍爾傳感器信號(hào)輸入電路，該霍爾傳感器信號(hào)輸入電路連接于該霍爾傳感器，比較該霍爾傳感器輸出的電壓信號(hào)和一預(yù)定電壓信號(hào)得到一脈沖信號(hào)，并將該脈沖信號(hào)傳輸給該單片機(jī)最小系統(tǒng)，該單片機(jī)最小系統(tǒng)連接于該霍爾傳感器信號(hào)輸入電路和該步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，并根據(jù)該脈沖信號(hào)，計(jì)算高層建筑逃生裝置的運(yùn)行速度，該步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路連接于該步進(jìn)電機(jī)，該單片機(jī)最小系統(tǒng)通過控制該步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，控制該步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高層建筑智能逃生裝置的測(cè)速控速裝置，其特征在于，該霍爾傳感器信號(hào)輸入電路包括電位器，電壓比較器，LED和排針，該電壓比較器的第一輸入端連接于該霍爾傳感器的輸出端，該電壓器的第二輸入端連接于該電位器的輸出端，該電壓比較器比較該霍爾傳感器輸出的電壓信號(hào)與該電位器的輸出信號(hào)以得到該脈沖信號(hào)，該LED連接在電源電壓該與電壓比較器的輸出端之間，并在該霍爾傳感器的輸出的電壓信號(hào)大于該電位器的輸出信號(hào)時(shí)，該LED燈亮,該排針的一引腳連接于該電壓比較器的輸出端，以將該脈沖信號(hào)傳輸給該單片機(jī)最小系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高層建筑智能逃生裝置的測(cè)速控速裝置，其特征在于，該基于高層建筑智能逃生裝置的測(cè)速控速裝置還包括顯示屏和顯示屏顯示電路，該顯示屏連接于該顯示屏顯示電路，該顯示屏顯示電路位于該控制電路板，并連接于該單片機(jī)最小系統(tǒng)，該單片機(jī)最小系統(tǒng)將該高層建筑逃生裝置的運(yùn)行速度傳輸給該顯示屏顯示電路，以使該顯示屏顯示該高層建筑逃生裝置的運(yùn)行速度。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于高層建筑智能逃生裝置的測(cè)速控速裝置，其特征在于，該顯示屏為IXD1602液晶屏，該顯示屏顯示電路包括電位器，以調(diào)節(jié)該顯示屏顯示的對(duì)比度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高層建筑智能逃生裝置的測(cè)速控速裝置，其特征在于，在該高層建筑逃生裝置的運(yùn)行速度不大于事先設(shè)定的安全下降速度時(shí)，該步進(jìn)電機(jī)不工作，在該高層建筑逃生裝置的運(yùn)行速度大于事先設(shè)定的安全下降速度時(shí)，該單片機(jī)最小系統(tǒng)傳輸反轉(zhuǎn)控制信號(hào)給該步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，以使該步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高層建筑智能逃生裝置的測(cè)速控速裝置，其特征在于，該步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括大電流復(fù)合晶體管ULN2003，第一排針和第二排針，該單片機(jī)最小系統(tǒng)通過該第一排針連接于該大電流復(fù)合晶體管ULN2003的輸入端，該步進(jìn)電機(jī)通過該第二排針連接于該大電流復(fù)合晶體管ULN2003的輸出端。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高層建筑智能逃生裝置的測(cè)速控速裝置，其特征在于，該單片機(jī)最小系統(tǒng)包括STC89C52單片機(jī)、晶體振蕩電路和復(fù)位電路，該晶體振蕩電路連接于該STC89C52單片機(jī)，用于結(jié)合該STC89C52單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生該STC89C52單片機(jī)所需的時(shí)鐘頻率，該復(fù)位電路連接于該STC89C52單片機(jī)，用于將該STC89C52單片機(jī)復(fù)位。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高層建筑智能逃生裝置的測(cè)速控速裝置，其特征在于，該基于高層建筑智能逃生裝置的測(cè)速控速裝置還包括12V蓄電池和DC-DC模塊，該DC-DC模塊連接于該12V蓄電池和該控制電路板，并將該12V蓄電池提供的12V的直流電壓轉(zhuǎn)換為5V電壓，為該控制電路板供電。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于高層建筑智能逃生裝置的測(cè)速控速裝置，其特征在于，該基于高層建筑智能逃生裝置的測(cè)速控速裝置還包括直流電機(jī)，該直流電機(jī)接線連接于該12V蓄電池，由該12V蓄電池供電，該直流電機(jī)由開關(guān)控制，打開開關(guān)后該直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，以帶動(dòng)高層建筑逃生裝置繞線盤反轉(zhuǎn)，使高層建筑逃生裝置回升至初始位置，以提供下一逃生人員使用。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于高層建筑智能逃生裝置的測(cè)速控速裝置，其特征在于，該高層建筑逃生裝置的運(yùn)行速度的計(jì)算公式為: V = 4氺 ji 氺 ji 氺R1 氺R2/t 其中R1為磁鐵安裝半徑，R2為繞繩外圍平均半徑，t為該脈沖信號(hào)的兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間差。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于高層建筑智能逃生裝置的測(cè)速控速裝置，其霍爾傳感器附著在高層建筑逃生裝置輪盤上，當(dāng)高層建筑逃生裝置運(yùn)行時(shí)，該霍爾傳感器檢測(cè)到磁場(chǎng)信號(hào)輸入時(shí)產(chǎn)生電壓信號(hào)，并將該電壓信號(hào)傳輸給霍爾傳感器信號(hào)輸入電路，該霍爾傳感器信號(hào)輸入電路比較該霍爾傳感器輸出的電壓信號(hào)和一預(yù)定電壓信號(hào)得到一脈沖信號(hào)，并將該脈沖信號(hào)傳輸給單片機(jī)最小系統(tǒng)，單片機(jī)最小系統(tǒng)根據(jù)該脈沖信號(hào)，計(jì)算高層建筑逃生裝置的運(yùn)行速度，該單片機(jī)最小系統(tǒng)通過控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，控制步進(jìn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。該測(cè)速控速裝置可以根據(jù)不同的使用者自動(dòng)調(diào)整、具備自主返回功能、面向民用易于推廣、安全性能好的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號(hào)】CN105467888
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410445366
【發(fā)明人】王子龍, 文藝成, 孫朝陽(yáng), 王超, 王玉鵬, 史曉東
【申請(qǐng)人】王子龍
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2014年9月3日