專利名稱：自動(dòng)門控制信號交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)，特別涉及一種自動(dòng)門控制信號交換裝置。
背景技術(shù)：
目前，自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門廣泛應(yīng)用于生活之中。當(dāng)人們出入于商場、寫字樓、賓館、機(jī)場等建筑物時(shí)，自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門不僅給人帶來便利，而且還能給人帶來視覺上的美感和現(xiàn)代感。然而，自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門相對運(yùn)動(dòng)部分之間信號的傳輸方式主要是靠機(jī)械式的導(dǎo)電環(huán)。隨著自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門技術(shù)的發(fā)展，線路傳輸信號對機(jī)械式導(dǎo)電環(huán)的要求越來越多、體積越來越小，甚至為了設(shè)計(jì)的更合理化已經(jīng)不再允許將機(jī)械式導(dǎo)電環(huán)安裝在自動(dòng)門中心軸位置。這就給自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門相對運(yùn)動(dòng)部分之間信號的傳輸帶來了很大困難。研制在新的傳輸方式下的新的信號傳輸裝置是自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門技術(shù)面臨的新課題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種自動(dòng)門控制信號交換裝置，用以解決機(jī)械式導(dǎo)電環(huán)信號傳輸線路少和安裝上的各種問題，將導(dǎo)電環(huán)的使用量降到最少以至不用。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型自動(dòng)門控制信號交換裝置，包括導(dǎo)電環(huán)連接電纜，還包括兩個(gè)信號交換器，其結(jié)構(gòu)相同，分別裝在自動(dòng)門的靜止部分和旋轉(zhuǎn)部分。信號交換器具有輸入、輸出兩個(gè)信號接口。自動(dòng)門的發(fā)送信號接至其中一個(gè)信號交換器的信號輸入接口，其信號輸出接口通過單芯電纜經(jīng)單一導(dǎo)電環(huán)與另一個(gè)信號交換器的信號輸入接口相連，另一個(gè)信號交換器的信號輸出接口給出自動(dòng)門的接收信號。信號交換器還具有一個(gè)微處理器部分，該部分由光耦隔離電路、緩沖電路、鎖存電路、總線驅(qū)動(dòng)電路和中央處理單元組成，其間以數(shù)據(jù)總線依次相連，其光耦隔離電路和所述信號輸入接口相連；一個(gè)信號處理部分，該部分由信號收發(fā)單元、實(shí)時(shí)顯示單元、高速開關(guān)電路、總線驅(qū)動(dòng)電路、譯碼電路、鎖存電路、光耦隔離電路和三極管輸出電路組成，中央處理單元的數(shù)據(jù)總線分別經(jīng)總線驅(qū)動(dòng)電路接至信號收發(fā)單元和實(shí)時(shí)顯示單元，中央處理單元的控制總線經(jīng)高速開關(guān)電路接至信號收發(fā)單元，經(jīng)譯碼電路接至實(shí)時(shí)顯示單元，信號收發(fā)單元經(jīng)鎖存電路、光耦隔離電路和三極管輸出電路與信號輸出接口相連；和一個(gè)電源部分。
本實(shí)用新型自動(dòng)門控制信號交換裝置，其中微處理器(1)采用AT89C51芯片。
本實(shí)用新型自動(dòng)門控制信號交換裝置，其中信號收發(fā)單元采用UM3758-108A芯片。
本實(shí)用新型自動(dòng)門控制信號交換裝置，其中信號輸入接口、B采用25針D型插座。
本實(shí)用新型自動(dòng)門控制信號交換裝置，其中電源為DC24V±2V，經(jīng)DC-DC轉(zhuǎn)換為12V，再經(jīng)穩(wěn)壓器給出5V輸出。
本實(shí)用新型自動(dòng)門控制信號交換裝置，其中可傳輸信號共24路，信號傳輸電平為DC24V±3V，最大輸出驅(qū)動(dòng)能力為500mA。
本實(shí)用新型自動(dòng)門控制信號交換裝置，其中信號收發(fā)單元另接有無線收發(fā)模塊，信號交換以無線數(shù)據(jù)通訊取代所述信號交換器信號接口間的連接電纜和導(dǎo)電環(huán)。
本實(shí)用新型提供的信號交換器采用了新的信號傳輸方式，可以將信號經(jīng)芯片處理和編碼后，通過有線或無線輸送到另一端，另一端接收后經(jīng)芯片解碼和處理再還原為信號。它改善了體積龐大的機(jī)械式導(dǎo)電環(huán)，在有線方式下，導(dǎo)電環(huán)可減少到一個(gè)，基本解決了機(jī)械式導(dǎo)電環(huán)信號傳輸線路少和安裝上的各種問題。它還帶有信號傳輸中的實(shí)時(shí)顯示功能，可以監(jiān)控信號的傳輸狀態(tài)。并以故障代碼方式快速判斷傳輸中的故障位置，對傳輸故障位置進(jìn)行顯示，大大節(jié)省了維修人員的故障判斷時(shí)間和維修時(shí)間。
以下結(jié)合附圖進(jìn)行說明。


圖1為信號交換器的方框圖；圖2為信號發(fā)送過程的示意圖；圖3為信號接收過程的示意圖；圖4為發(fā)送信號芯片的工作流程圖；圖5為接收信號芯片的工作流程圖；圖6為信號交換器的原理圖(信號接口部分)；圖7為信號交換器的原理圖(信號處理部分)；圖8為信號交換器連接的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面以實(shí)施例對本實(shí)用新型提供的一種自動(dòng)門控制信號交換裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。
參照圖8，本實(shí)用新型自動(dòng)門控制信號交換裝置，自動(dòng)門靜止部分和旋轉(zhuǎn)部分各有一個(gè)信號交換器，它具有輸入、輸出兩個(gè)信號接口，自動(dòng)門的發(fā)送信號接至其中一個(gè)信號交換器的信號輸入接口，其信號輸出接口通過單芯電纜經(jīng)單一導(dǎo)電環(huán)與另一個(gè)信號交換器的信號輸入接口相連，另一個(gè)信號交換器的信號輸出接口給出自動(dòng)門的接收信號。
參照圖1，信號交換器的微處理器部分由光耦隔離電路、緩沖電路、鎖存電路、總線驅(qū)動(dòng)電路和中央處理單元組成，自動(dòng)門的發(fā)送信號由輸入接口依次接入數(shù)據(jù)總線。
信號交換器的信號處理部分由信號收發(fā)單元、實(shí)時(shí)顯示單元、高速開關(guān)電路、總線驅(qū)動(dòng)電路、譯碼電路、鎖存電路和光耦隔離電路組成，中央處理單元的數(shù)據(jù)總線分別經(jīng)總線驅(qū)動(dòng)電路接至信號收發(fā)單元和實(shí)時(shí)顯示單元，中央處理單元的控制總線經(jīng)高速開關(guān)電路接至信號收發(fā)單元，經(jīng)譯碼電路接至實(shí)時(shí)顯示單元，信號收發(fā)單元經(jīng)鎖存電路、光耦隔離電路和三極管輸出電路與信號輸出接口相連。
首先，以數(shù)據(jù)信號的傳遞過程說明電路的結(jié)構(gòu)。
參照圖6和圖7，中央處理單元的數(shù)據(jù)總線由IC101(AT89C51)的32-39腳引出，控制總線由IC101(AT89C51)的26-28、16-17、13腳引出。
(1)信號輸入接口與中央處理單元的連接信號輸入接口的1-8、9-16、17-24腳接至光耦隔離電路IC4(40-45，6只，TL521-4)的1、3、5、7腳，經(jīng)IC4(40-45)的10、12、14、16腳接至緩沖電路IC4(36-39，4只，74HC14)的1、3、5、9、11、13腳，經(jīng)IC4(36-39)的2、4、6、8、10、12腳接至鎖存電路IC4(33-35，3只，74HC373)的3、4、7、8、13、14、17、18腳，經(jīng)IC4(33-35)的2、5、6、9、12、15、16、19腳接至總線驅(qū)動(dòng)電路IC2-19(74HC244)的3、5、7、9、12、14、16、18腳，經(jīng)IC2-19的2、4、6、8、11、13、15、17腳接至數(shù)據(jù)總線。
(2)信號收發(fā)單元與中央處理單元的連接信號收發(fā)單元IC210(UM3758-108A)的11-18腳接至總線驅(qū)動(dòng)電路IC211(74HC245)的2-9腳，經(jīng)IC211的11-18腳接至數(shù)據(jù)總線；信號收發(fā)單元IC210的21、23腳接至高速開關(guān)電路IC246(CD4066)的3、9腳，經(jīng)IC246的11腳接至中央處理單元IC101的控制線13腳。
(3)中央處理單元與實(shí)時(shí)顯示單元的連接中央處理單元IC101的控制線26-28、16-17腳接至譯碼電路IC106(74HC138)的1-3、4腳(16-17腳經(jīng)過IC109B和IC107)，經(jīng)IC106的15腳接至實(shí)時(shí)顯示單元IC216-217(2只MC14495)的7腳；實(shí)時(shí)顯示單元IC216-217的5、6、9、10腳接至總線驅(qū)動(dòng)電路IC215(74HC244)的18、16、14、12、9、7、5、3腳，經(jīng)IC215的2、4、6、8、11、13、15、17腳接至數(shù)據(jù)總線。
(4)信號收發(fā)單元與信號輸出接口的連接信號收發(fā)單元IC210的11-18腳接至鎖存電路IC3(20-22，3只，74HC373)的3、4、7、8、13、14、17、18腳，經(jīng)IC3(20-22)的2、5、6、9、12、15、16、19腳，接至光耦隔離電路IC3(23-29，6只，TL521-4)的1、3、5、7腳，經(jīng)IC3(23-29)的10、12、14、16腳接至三極管輸出電路QW11、21、31-QWW11、21、31(8組)的基極，經(jīng)三極管輸出電路QW11、21、31-QWW11、21、31(8組)的射極接至信號輸出接口的1-8、9-16、17-24腳。
(5)電源電路的連接輸入電源先接入模塊5-24S12的1、2腳，經(jīng)模塊5-24S12的4、3腳接入模塊LM7805的1、2腳，再由模塊LM7805的3、2腳輸出接入上述電路。
下面說明裝置的工作過程。
參照圖2和圖4，自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的發(fā)送信號從輸入接口輸入，通過光耦隔離、緩沖鎖存、總線驅(qū)動(dòng)電路，數(shù)據(jù)進(jìn)入中央處理單元，對信號進(jìn)行識別處理，比較數(shù)據(jù)有無變化，并加上標(biāo)記信號。處理完的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)傳輸通道高速開關(guān)電路控制下，傳送到信號收發(fā)單元，將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成串行信號，經(jīng)信號輸出接口送到對方的信號交換器。發(fā)送完成后，在中央處理單元控制下，信號收發(fā)單元轉(zhuǎn)換成接收狀態(tài)。
參照圖3和圖5，上述信號經(jīng)電纜送到對方信號交換器的信號輸入接口，經(jīng)信號檢測，對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行3次對比校驗(yàn)，如無錯(cuò)誤，則將接收到的串行信號轉(zhuǎn)換成并行信號送中央處理單元；如果在3次對比中，出現(xiàn)1次錯(cuò)誤，則將接收到的數(shù)據(jù)丟棄，此次傳輸失敗。中央處理單元對接收到的信號進(jìn)行處理，送到實(shí)時(shí)顯示單元。同時(shí)，將接收到的數(shù)據(jù)送到自身的信號輸出接口，成為自動(dòng)門的接收信號。
信號交換器傳送的信號包括從自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門的靜止部分傳送到旋轉(zhuǎn)部分用來控制門翼不同旋轉(zhuǎn)動(dòng)作以及停止的信號，同時(shí)還包括從自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門旋轉(zhuǎn)部分傳送到靜止部分的反饋信號。在靜止部分和旋轉(zhuǎn)部分交換信號時(shí)，接口以1-24腳順序排列，信號是一一對應(yīng)的。
信號交換器采用了光電耦合器，將自動(dòng)門控制信號與內(nèi)部電路隔離，獨(dú)立于信號交換器的電路之外。
在信號傳送的過程中，數(shù)據(jù)的傳送狀態(tài)會(huì)顯示在實(shí)時(shí)顯示單元的數(shù)碼管上。接收到新數(shù)據(jù)將閃動(dòng)；接收到錯(cuò)誤數(shù)據(jù)將根據(jù)數(shù)據(jù)的不同地址分別顯示6A(數(shù)據(jù)1---8)，6B(數(shù)據(jù)9---16)，6C(數(shù)據(jù)17---24)，代表著不同的傳輸故障。
本實(shí)用新型提供的信號交換器，對旋轉(zhuǎn)門相對運(yùn)動(dòng)時(shí)的控制信號實(shí)現(xiàn)有線或無線傳輸，并增加信號傳輸中的實(shí)時(shí)顯示功能，可以監(jiān)控信號的傳輸狀態(tài)。它改善了體積龐大的機(jī)械式導(dǎo)電環(huán)，在有線方式下，導(dǎo)電環(huán)可減少到一個(gè)，基本解決了機(jī)械式導(dǎo)電環(huán)信號傳輸線路少和安裝上的各種問題。它還帶有信號傳輸中的實(shí)時(shí)顯示功能，可以監(jiān)控信號的傳輸狀態(tài)。并以故障代碼方式快速判斷傳輸中的故障位置，對傳輸故障位置進(jìn)行顯示，大大節(jié)省了維修人員的故障判斷時(shí)間和維修時(shí)間。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)門控制信號交換裝置，包括導(dǎo)電環(huán)和連接電纜，其特征在于，還包括兩個(gè)信號交換器，其結(jié)構(gòu)相同，分別裝在自動(dòng)門的靜止部分和旋轉(zhuǎn)部分，所述信號交換器具有輸入、輸出兩個(gè)信號接口，自動(dòng)門的發(fā)送信號接至其中一個(gè)信號交換器的信號輸入接口，其信號輸出接口通過單芯電纜經(jīng)單一導(dǎo)電環(huán)與另一個(gè)信號交換器的信號輸入接口相連，另一個(gè)信號交換器的信號輸出接口給出自動(dòng)門的接收信號，所述信號交換器還具有一個(gè)微處理器部分，該部分由光耦隔離電路、緩沖電路、鎖存電路、總線驅(qū)動(dòng)電路和中央處理單元組成，其間以數(shù)據(jù)總線依次相連，所述光耦隔離電路和所述信號輸入接口相連；一個(gè)信號處理部分，該部分由信號收發(fā)單元、實(shí)時(shí)顯示單元、高速開關(guān)電路、總線驅(qū)動(dòng)電路、譯碼電路、鎖存電路、光耦隔離電路和三極管輸出電路組成，所述中央處理單元的數(shù)據(jù)總線分別經(jīng)總線驅(qū)動(dòng)電路接至所述信號收發(fā)單元和所述實(shí)時(shí)顯示單元，所述中央處理單元的控制總線經(jīng)高速開關(guān)電路接至所述信號收發(fā)單元，經(jīng)譯碼電路接至所述實(shí)時(shí)顯示單元，所述信號收發(fā)單元經(jīng)鎖存電路、光耦隔離電路和三極管輸出電路與所述信號輸出接口相連；和一個(gè)電源部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的自動(dòng)門控制信號交換裝置，其特征在于，其中所述微處理器(1)采用AT89C51芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的自動(dòng)門控制信號交換裝置，其特征在于，其中所述信號收發(fā)單元采用UM3758-108A-108A芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的自動(dòng)門控制信號交換裝置，其特征在于，其中所述信號輸入輸出接口采用25針D型插座。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的自動(dòng)門控制信號交換裝置，其特征在于，其中所述電源為DC24V±2V，經(jīng)DC-DC轉(zhuǎn)換為12V，再經(jīng)穩(wěn)壓器給出5V輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2、或3、或4、或5的自動(dòng)門控制信號交換裝置，其特征在于，其中可傳輸信號共24路，信號傳輸電平為DC24V±3V，最大輸出驅(qū)動(dòng)能力為500mA。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的自動(dòng)門控制信號交換裝置，其特征在于，其中所述信號收發(fā)單元另接有無線收發(fā)模塊，信號交換以無線數(shù)據(jù)通訊取代所述信號交換器信號接口間的連接電纜和導(dǎo)電環(huán)。
專利摘要一種自動(dòng)門控制信號交換裝置，包括導(dǎo)電環(huán)和連接電纜，還包括兩個(gè)信號交換器，結(jié)構(gòu)相同，分別裝在自動(dòng)門的靜止部分和旋轉(zhuǎn)部分。信號交換器包括由光耦隔離、緩沖鎖存、總線驅(qū)動(dòng)和中央處理單元組成的微處理器部分和由收發(fā)單元、顯示單元、高速開關(guān)、總線驅(qū)動(dòng)、譯碼、鎖存和光耦隔離組成的信號處理部分。在另接有無線收發(fā)模塊時(shí)，以無線數(shù)據(jù)通訊取代電纜和導(dǎo)電環(huán)。在有線方式下，導(dǎo)電環(huán)可減少到一個(gè)，基本解決機(jī)械式導(dǎo)電環(huán)信號傳輸線路少和安裝上的各種問題。它有信號傳輸?shù)膶?shí)時(shí)顯示功能，并以故障代碼方式顯示傳輸故障位置，節(jié)省了維修人員的故障判斷時(shí)間和維修時(shí)間。
文檔編號G06F13/38GK2630964SQ0326510
公開日2004年8月4日 申請日期2003年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月6日
發(fā)明者石建立 申請人:北京凱必盛自動(dòng)門技術(shù)有限公司