專利名稱：基于ARM-cortex的礦山提升機(jī)信號控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于ARM-cortex的礦山提升機(jī)信號控制器，屬于礦山提升設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
信號系統(tǒng)在提升機(jī)設(shè)備中占非常重要的地位，井中與地表提升機(jī)司機(jī)的信息互通在正常情況下完全通過信號系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，這就使得信號系統(tǒng)與提升機(jī)設(shè)備的安全及生產(chǎn)效率緊密的聯(lián)系在了一起，傳統(tǒng)的信號系統(tǒng)通過鈴聲與地表提升機(jī)司機(jī)進(jìn)行信息互通，不同的鈴聲長短及響鈴次數(shù)對應(yīng)不同的信息，這樣的生產(chǎn)方式極為簡陋，也對安全生產(chǎn)不利，隨著自動化及電子技術(shù)的提高，目前已經(jīng)出現(xiàn)了一些基于PLC或單片機(jī)的信號系統(tǒng)，但是在信息的互通方面依然存在一些問題，比如提升機(jī)的實(shí)時(shí)信息不能直觀的傳遞給井下相關(guān)的工作人員。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種將提升機(jī)及井下信號調(diào)度信息統(tǒng)一傳輸?shù)礁鱾€(gè)中段，實(shí)現(xiàn)使井下人員共享信息的基于ARM-cortex的嵌入式礦山提升機(jī)信號控制器。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的基于ARM-cortex的礦山提升機(jī)信號控制器，其特殊之處在于包括嵌入式微控制器1，嵌入式微控制器1通訊連接有LED顯示屏2、矩陣鍵盤3及用于接收紅外遙控器所發(fā)射的信號的紅外接收設(shè)備5、揚(yáng)聲器6，嵌入式微控制器1還通過基于MODBUS協(xié)議的485通訊線與提升機(jī)電控系統(tǒng)4通訊連接；嵌入式微控制器1的主控板上設(shè)有主控模塊，用于負(fù)責(zé)對鍵盤及紅外設(shè)備模塊輸出的編碼信息進(jìn)行解碼、LED的顯示編碼、語音輸出的編碼、與其它信號控制器通訊、對語音系統(tǒng)輸出編碼、對信號信息進(jìn)行計(jì)算產(chǎn)生調(diào)度信息、對當(dāng)前中段的罐籠安全系統(tǒng)進(jìn)行邏輯控制；鍵盤及紅外設(shè)備模塊，用于對矩陣鍵盤3及紅外接收設(shè)備5掃描并編碼，通過并口上傳主控模塊；LED模塊，用于對嵌入式微控制器1輸出的LED編碼進(jìn)行解碼操作、并在LED顯示屏2上顯示相應(yīng)信息；語音模塊，用于對嵌入式微控制器1輸出的語音編碼進(jìn)行解碼，并通過音頻輸出電路播報(bào)相應(yīng)語音信息；輸入/輸出模塊，用于負(fù)責(zé)開關(guān)量的輸入及輸出、以達(dá)到對當(dāng)前中段罐籠位置檢測及安全系統(tǒng)外設(shè)邏輯控制。所述嵌入式微控制器1是LPC1700控制器；所述嵌入式微控制器1的輸入端連接有用于接入現(xiàn)場光電信號和門鎖信號的六路開關(guān)量信號，嵌入式微控制器1的輸出端連接有用于接指示燈作為狀態(tài)指示的六路繼電
ο本實(shí)用新型基于ARM-cortex的礦山提升機(jī)信號控制器，通過變種M0DBUS-RTU將若干個(gè)信號終端控制器連接起來，將提升機(jī)及井下信號調(diào)度信息統(tǒng)一傳輸?shù)礁鱾€(gè)中段，使井下人員共享信息，通過LED點(diǎn)陣不僅可以使顯示信息的容量大大提高，還可以更加直觀的顯示漢字信息，以上特點(diǎn)較傳統(tǒng)的信號終端有了質(zhì)的飛躍。
圖1 本實(shí)用新型的基于ARM-cortex的礦山提升機(jī)信號控制器的邏輯圖；圖2 鍵盤及紅外設(shè)備模塊的電路原理圖；圖3 語音模塊的電路原理圖；圖4 輸入模塊的電路原理圖圖5 輸出模塊的電路原理圖 圖6 通訊模塊的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下參考附圖給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
，用來對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1基于ARM-cortex的礦山提升機(jī)信號控制器，包括嵌入式微控制器1，嵌入式微控制器1通訊連接有LED顯示屏2、矩陣鍵盤3、用于接收紅外遙控器所發(fā)射的信號的紅外接收設(shè)備5、揚(yáng)聲器6，嵌入式微控制器1還通過基于MODBUS協(xié)議的485通訊線與提升機(jī)電控系統(tǒng)4通訊連接；嵌入式微控制器1的主控板上設(shè)有主控模塊，用于負(fù)責(zé)對鍵盤及紅外設(shè)備模塊輸出的編碼信息進(jìn)行解碼、LED的顯示編碼、語音輸出的編碼、與其它信號控制器通訊、對語音系統(tǒng)輸出編碼、對信號信息行進(jìn)計(jì)算產(chǎn)生調(diào)度信息、對當(dāng)前中段的罐籠安全系統(tǒng)進(jìn)行邏輯控制；使用ARM cortex-M3系列芯片 LPC1766。鍵盤及紅外設(shè)備模塊，用于對矩陣鍵盤3及紅外接收設(shè)備5掃描并編碼，通過并口上傳主控模塊；鍵盤及紅外設(shè)備模塊包括74hc244芯片，該芯片的輸出引腳YO-Yl與嵌入式微控制器的輸入引腳相連接，PS 懸空引腳為不用的引腳。LED模塊，用于對嵌入式微控制器1輸出的LED編碼進(jìn)行解碼操作、并在LED顯示屏2上顯示相應(yīng)信息；解碼的過程采用軟解碼，由ARM程序完成。語音模塊，用于對嵌入式微控制器1輸出的語音編碼進(jìn)行解碼，并通過音頻輸出電路播報(bào)相應(yīng)語音信息；包括WTW-28P語音模塊，該模塊的p0. 1-pO. 3引腳與單片機(jī)的 DATA、CS、CLK引腳相連接，WTW-28P語音模塊通過PWM+引腳、PWM-引腳連接有揚(yáng)聲器。輸入/輸出模塊，用于負(fù)責(zé)開關(guān)量的輸入及輸出、以達(dá)到對當(dāng)前中段罐籠位置檢測及安全系統(tǒng)外設(shè)邏輯控制，輸入輸出是通過光耦加鎖存，鎖存芯片為74HCM4。如圖4，5 所示，地址鎖存芯片為74HCM4，它的輸出直接接于ARM的GPIO 口(輸入輸出口)。嵌入式微控制器1是LPC1700控制器；嵌入式微控制器1的輸入端連接有用于接入現(xiàn)場光電信號和門鎖信號的六路開關(guān)量信號，嵌入式微控制器1的輸出端連接有用于接指示燈作為狀態(tài)指示的六路繼電器。接通電源，當(dāng)鍵盤有鍵按下或紅外遙控有觸發(fā)時(shí)，鍵盤及紅外模塊檢測觸發(fā)并將鍵值編碼，通過并口傳入主控制器，主控器將其解碼后送LED顯示操作指令，并在其內(nèi)部結(jié)合現(xiàn)有其他中段的操作計(jì)算并產(chǎn)生綜合調(diào)度信息，顯示于LED上，并觸發(fā)語音模塊，將調(diào)度信息及操作信息播報(bào)，如出現(xiàn)違規(guī)操作還能及時(shí)報(bào)警糾正。本實(shí)用新型是基于ARM處理器的新型礦山提升機(jī)信號控制器，通過變種 M0DBUS-RTU將若干個(gè)信號終端控制器連接起來，將提升機(jī)及井下信號調(diào)度信息統(tǒng)一傳輸?shù)礁鱾€(gè)中段，使井下人員共享信息。通過LED點(diǎn)陣不僅可以使顯示信息的容量大大提高，還可以更加直觀的顯示漢字信息，以上特點(diǎn)較傳統(tǒng)的信號終端有了質(zhì)的飛躍。
權(quán)利要求1.基于ARM-cortex的礦山提升機(jī)信號控制器，其特征在于包括嵌入式微控制器(1)， 嵌入式微控制器(1)通訊連接有LED顯示屏(2 )、矩陣鍵盤(3 )及用于接收紅外遙控器所發(fā)射的信號的紅外接收設(shè)備(5)、揚(yáng)聲器(6)，嵌入式微控制器(1)還通過基于MODBUS協(xié)議的 485通訊線與提升機(jī)電控系統(tǒng)(4)通訊連接；嵌入式微控制器(1)的主控板上設(shè)有主控模塊，用于負(fù)責(zé)對鍵盤及紅外設(shè)備模塊輸出的編碼信息進(jìn)行解碼、LED的顯示編碼、語音輸出的編碼、與其它信號控制器通訊、對語音系統(tǒng)輸出編碼、對信號信息進(jìn)行計(jì)算產(chǎn)生調(diào)度信息、對當(dāng)前中段的罐籠安全系統(tǒng)進(jìn)行邏輯控制；鍵盤及紅外設(shè)備模塊，用于對矩陣鍵盤(3)及紅外接收設(shè)備(5)掃描并編碼，通過并口上傳主控模塊；LED模塊，用于對嵌入式微控制器(1)輸出的LED編碼進(jìn)行解碼操作、并在LED顯示屏 (2)上顯示相應(yīng)信息；語音模塊，用于對嵌入式微控制器(1)輸出的語音編碼進(jìn)行解碼，并通過音頻輸出電路播報(bào)相應(yīng)語音信息；輸入/輸出模塊，用于負(fù)責(zé)開關(guān)量的輸入及輸出、以達(dá)到對當(dāng)前中段罐籠位置檢測及安全系統(tǒng)外設(shè)邏輯控制。
2.按照權(quán)利要求1所述的基于ARM-cortex的礦山提升機(jī)信號控制器，其特征在于所述嵌入式微控制器(1)是LPC1700控制器。
3.按照權(quán)利要求1所述的基于ARM-cortex的礦山提升機(jī)信號控制器，其特征在于所述嵌入式微控制器1的輸入端連接有用于接入現(xiàn)場光電信號和門鎖信號的六路開關(guān)量信號， 嵌入式微控制器(1)的輸出端連接有用于接指示燈作為狀態(tài)指示的六路繼電器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于ARM-cortex的嵌入式礦山提升機(jī)信號控制器，屬于礦山提升設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。包括嵌入式微控制器(1)，嵌入式微控制器(1)通訊連接有LED顯示屏(2)、矩陣鍵盤(3)及用于接收紅外遙控器所發(fā)射的信號的紅外接收設(shè)備(5)、揚(yáng)聲器(6)，嵌入式微控制器(1)還通過基于MODBUS協(xié)議的485通訊線與提升機(jī)電控系統(tǒng)(4)通訊連接；嵌入式微控制器(1)的主控板上設(shè)有主控模塊、鍵盤及紅外設(shè)備模塊、LED模塊、語音模塊、輸入/輸出模塊，本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的全/半自動化運(yùn)行，系統(tǒng)簡單，安裝成本低。
文檔編號B66B19/06GK202321911SQ201120360358
公開日2012年7月11日 申請日期2011年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月24日
發(fā)明者李偉, 楊華雄, 郭福勇, 韓嘉有, 高衛(wèi)中 申請人:核工業(yè)煙臺同興實(shí)業(yè)有限公司