电梯楼层显示器的设计
引言 4
一、系统总体介绍 5
（一）系统组成 5
1．控制面板设置。 5
2．楼梯显示功能 5
二、 硬件设计 6
（一） 下位机的硬件设计 6
(二)上位机的硬件设计 8
1.OSD字符叠加电路 9
2.微处理电路 9
3.视频输入/输出电路 9
4.行场同步分离电路 9
5.视频传输线路检测电路 10
6.掉电数据信息保存电路 10
三、软件设计 11
（一）下位机模块 11
（二）通信模块 13
（三）上位机模块 13
结束语 14
致谢 14
参考文献 15
附录一 16
附录二 17
引言
当今社会发展史越来越快，人们的生活脚步也变得越来越快。所以对于时间的观念也越来越深。在他们上下班的时候电梯也成了他们的关键点，也许成功与否也就在于此处。
目前，我国电梯在用量剧增，同时，各国电梯制造商纷纷在我国建立工厂，且国内电梯厂家也如雨后春笋般出现，使我国电梯产量跃居世界第一位。这种形势下造成我国在用电梯品牌多、型号复杂、技术水平参差不齐，为维保工作带来较大难度，多品牌、多型号、不同技术形式的电梯维修经验的共享等等问题也就成为电梯维修行业渴望解决的问题。
电梯管理技术是伴随着计算机控制技术和网络技术的发展而逐步发展起来的，目前国外大多数的电梯公司有拥有配套的功能完善的远程监控系统。但是，在中国比较特殊，那些完善的监控录像系统还存在着一些欠缺。不能同时监控多个公司的电梯情况，相对的质量要求也比较高。还有一半 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
的远程的监控系统都比较昂贵，大多数的百姓都不能够承担。
一、系统总体介绍
（一）系统组成
此电梯楼层显示系统以单片机为系统核心,以AT89S52单片机为主，与MB90092，LM1881，AT24C64等芯片共同构成的电梯楼层显示器件。
系统的总框图如图1所示。
图1 系统总框图
此系统从功能上大体可以分为上位机、下位机。上位机作用是运行视频叠加功能。根据控制面板输入控制的指令信息叠加到视频输入信号上，并对其进行监控和报警功能。下位机是将控制面板的输入信息传输到上位机中，并用LED显示器显示相应的状态。
本系统可以分为控制面板设置和楼梯显示两大功能。
1．控制面板设置。
当机器启动时，操作人员可以通过设置控制面板，来获取相应的信息，并将楼层的信息及功能的代码发送到上位机并保存，以防丢失。
2．楼梯显示功能
此功能有利于乘客与电梯之间的交流。当乘客到达电梯等待区时，乘客能够及时的了解当时电梯所在楼层，电梯运行方向以及本楼层的呼叫情况。本系统采用2个8段发光LED楼层显示器，采用具有上下指向的LED显示器来显示电梯运行方向。呼叫装置与主控连接，及时获取当前电梯情况。
二、 硬件设计
本系统硬件设计分为上位机和下位机的硬件设计。
（一）下位机的硬件设计
下位机主要以AT89S52单片机位核心。外接键显电路、指示灯电路、电梯升降信号检测电路。硬件连接如图2所示。
图2 下位机硬件连接框图
1.键显电路
此电路包括按键灯、楼层、方向箭头和检修灯的显示。本系统采用5X7的LED显示屏显示，楼梯方向和层数能在电梯运行中显示。比一般的电梯要显得更加的生动形象。TX口通过PIC发送4组8位串行信号，一一般的顺序为电梯运行方向，个十位楼层和行选中。把串行转并器件74HC164输出端Q7和下一个串行输入端A相连接，组成4个74HC164的级连，第一个电脑踢运行方向信号就送到最后的一个74HC164上，后面三个的74HC164的输出端Q0至Q6与三个点阵的列地址A1至A7相连接，最先的74HC164的Q0至Q4通过单向驱动器件MC1413连接3个点阵的行地址B1至B5,因为每隔一毫秒输出一行，所以只需要五行就只要五毫秒，看的时候就不会闪烁；列信号50毫秒变化一位，就可以看清电梯运行方向和所到的楼层数。电梯有问题的时候，I/0口输出高电平可以激亮修理灯。 原理图如图三
图3 LED点阵显示屏硬件原理电路
2.指示灯电路 该部分由12个发光二级管组成，由译码器74LS154操作。按下不同的键之后，与其相匹配的二极管亮，但只是进入设置状态。
3.电梯升降信号检测电路 该部分采用红外线传感器识别楼层升降，上升信号与定时器中断0连接下降信号与定时器中断1连接。电梯经过每一层的传感器之后，传感器给出相应的信号。因为红外线有很好的抗干扰性，所以相对来比较安全。
下位机电路图如图1所示。
(二)上位机的硬件设计
上位机硬件由OSD字符叠加电路、微处理电路、频输入/输出电路、行场同步分离电路、视频传输线路检测电路构成，结构如图4所示
。
1.OSD字符叠加电路
此电路主要由字符叠加芯片MB90092和字符储存芯片AM29F080B构成，作用是完成输入视频信号和内部字符的叠加工作。字符数据在叠加显示之前，统一储存在字库储存芯片中，只有当字符被显示的时候才能被提取。MB90092的内部结构主要由串行输入控制电路、NTSC/PAL信号发生电路、视频信号合成器及模拟开关组成。
OSD字符叠加控制电路。OSD字符叠加主要部分，是控制MB90092。MB90092只有CS、SCLK、SIN3条通信线与AT89S52通过I/0线P、P5、P6与MB90092通信，其中P4与MB90092的数据线SIN项链，作为数据输入/输出；P与SCLK相连，作为串行时钟；P与CS相连作为片选信号。而在软件中，利用89S52的普通I/0口模拟串行通信，利用软件实现模拟SPI方式进行通信，包括串行时钟、数据输入/输出及片选信号。
2.微处理电路
它的重要部分是AT89S52，功能有：保持的数据由下位机传来，根据信号将楼层的信息存入信息储存芯片，以防丢失；通过所接收的信号，使楼层信号转成视频信号，对于信号做出相对的解决办法。
3.视频输入/输出电路
此电路是视频输入信号预处理模块。MB90092收到的复合视频信号电平为572Vpp，需要有1V的直流偏置，因此，需要对摄像头输出的1Vpp视频信号电平进行箱位。
输出电路
因为MB90092给的视频混合信号V带负载功能不强，而且需要给出相对应摄像头输出信号，因此要加入为了加强视频混合信号V负载能力要加入一个电压跟随器和一个 电解电容。
4.行场同步分离电路
因为电路的集成度要求高，所以使用LM1881，为了有效提取出视频信号中的同步信号很明显只要有很少的外围电路。LM1881由原视频信号第一个。在进行场同步分离后，把行场同步信号与原视频信号一起提供给SOD视频叠加单元。让视频叠加电路的点时钟能够与输入的视频信号同步。
一、系统总体介绍 5
（一）系统组成 5
1．控制面板设置。 5
2．楼梯显示功能 5
二、 硬件设计 6
（一） 下位机的硬件设计 6
(二)上位机的硬件设计 8
1.OSD字符叠加电路 9
2.微处理电路 9
3.视频输入/输出电路 9
4.行场同步分离电路 9
5.视频传输线路检测电路 10
6.掉电数据信息保存电路 10
三、软件设计 11
（一）下位机模块 11
（二）通信模块 13
（三）上位机模块 13
结束语 14
致谢 14
参考文献 15
附录一 16
附录二 17
引言
当今社会发展史越来越快，人们的生活脚步也变得越来越快。所以对于时间的观念也越来越深。在他们上下班的时候电梯也成了他们的关键点，也许成功与否也就在于此处。
目前，我国电梯在用量剧增，同时，各国电梯制造商纷纷在我国建立工厂，且国内电梯厂家也如雨后春笋般出现，使我国电梯产量跃居世界第一位。这种形势下造成我国在用电梯品牌多、型号复杂、技术水平参差不齐，为维保工作带来较大难度，多品牌、多型号、不同技术形式的电梯维修经验的共享等等问题也就成为电梯维修行业渴望解决的问题。
电梯管理技术是伴随着计算机控制技术和网络技术的发展而逐步发展起来的，目前国外大多数的电梯公司有拥有配套的功能完善的远程监控系统。但是，在中国比较特殊，那些完善的监控录像系统还存在着一些欠缺。不能同时监控多个公司的电梯情况，相对的质量要求也比较高。还有一半 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
的远程的监控系统都比较昂贵，大多数的百姓都不能够承担。
一、系统总体介绍
（一）系统组成
此电梯楼层显示系统以单片机为系统核心,以AT89S52单片机为主，与MB90092，LM1881，AT24C64等芯片共同构成的电梯楼层显示器件。
系统的总框图如图1所示。
图1 系统总框图
此系统从功能上大体可以分为上位机、下位机。上位机作用是运行视频叠加功能。根据控制面板输入控制的指令信息叠加到视频输入信号上，并对其进行监控和报警功能。下位机是将控制面板的输入信息传输到上位机中，并用LED显示器显示相应的状态。
本系统可以分为控制面板设置和楼梯显示两大功能。
1．控制面板设置。
当机器启动时，操作人员可以通过设置控制面板，来获取相应的信息，并将楼层的信息及功能的代码发送到上位机并保存，以防丢失。
2．楼梯显示功能
此功能有利于乘客与电梯之间的交流。当乘客到达电梯等待区时，乘客能够及时的了解当时电梯所在楼层，电梯运行方向以及本楼层的呼叫情况。本系统采用2个8段发光LED楼层显示器，采用具有上下指向的LED显示器来显示电梯运行方向。呼叫装置与主控连接，及时获取当前电梯情况。
二、 硬件设计
本系统硬件设计分为上位机和下位机的硬件设计。
（一）下位机的硬件设计
下位机主要以AT89S52单片机位核心。外接键显电路、指示灯电路、电梯升降信号检测电路。硬件连接如图2所示。
图2 下位机硬件连接框图
1.键显电路
此电路包括按键灯、楼层、方向箭头和检修灯的显示。本系统采用5X7的LED显示屏显示，楼梯方向和层数能在电梯运行中显示。比一般的电梯要显得更加的生动形象。TX口通过PIC发送4组8位串行信号，一一般的顺序为电梯运行方向，个十位楼层和行选中。把串行转并器件74HC164输出端Q7和下一个串行输入端A相连接，组成4个74HC164的级连，第一个电脑踢运行方向信号就送到最后的一个74HC164上，后面三个的74HC164的输出端Q0至Q6与三个点阵的列地址A1至A7相连接，最先的74HC164的Q0至Q4通过单向驱动器件MC1413连接3个点阵的行地址B1至B5,因为每隔一毫秒输出一行，所以只需要五行就只要五毫秒，看的时候就不会闪烁；列信号50毫秒变化一位，就可以看清电梯运行方向和所到的楼层数。电梯有问题的时候，I/0口输出高电平可以激亮修理灯。 原理图如图三
图3 LED点阵显示屏硬件原理电路
2.指示灯电路 该部分由12个发光二级管组成，由译码器74LS154操作。按下不同的键之后，与其相匹配的二极管亮，但只是进入设置状态。
3.电梯升降信号检测电路 该部分采用红外线传感器识别楼层升降，上升信号与定时器中断0连接下降信号与定时器中断1连接。电梯经过每一层的传感器之后，传感器给出相应的信号。因为红外线有很好的抗干扰性，所以相对来比较安全。
下位机电路图如图1所示。
(二)上位机的硬件设计
上位机硬件由OSD字符叠加电路、微处理电路、频输入/输出电路、行场同步分离电路、视频传输线路检测电路构成，结构如图4所示
。
1.OSD字符叠加电路
此电路主要由字符叠加芯片MB90092和字符储存芯片AM29F080B构成，作用是完成输入视频信号和内部字符的叠加工作。字符数据在叠加显示之前，统一储存在字库储存芯片中，只有当字符被显示的时候才能被提取。MB90092的内部结构主要由串行输入控制电路、NTSC/PAL信号发生电路、视频信号合成器及模拟开关组成。
OSD字符叠加控制电路。OSD字符叠加主要部分，是控制MB90092。MB90092只有CS、SCLK、SIN3条通信线与AT89S52通过I/0线P、P5、P6与MB90092通信，其中P4与MB90092的数据线SIN项链，作为数据输入/输出；P与SCLK相连，作为串行时钟；P与CS相连作为片选信号。而在软件中，利用89S52的普通I/0口模拟串行通信，利用软件实现模拟SPI方式进行通信，包括串行时钟、数据输入/输出及片选信号。
2.微处理电路
它的重要部分是AT89S52，功能有：保持的数据由下位机传来，根据信号将楼层的信息存入信息储存芯片，以防丢失；通过所接收的信号，使楼层信号转成视频信号，对于信号做出相对的解决办法。
3.视频输入/输出电路
此电路是视频输入信号预处理模块。MB90092收到的复合视频信号电平为572Vpp，需要有1V的直流偏置，因此，需要对摄像头输出的1Vpp视频信号电平进行箱位。
输出电路
因为MB90092给的视频混合信号V带负载功能不强，而且需要给出相对应摄像头输出信号，因此要加入为了加强视频混合信号V负载能力要加入一个电压跟随器和一个 电解电容。
4.行场同步分离电路
因为电路的集成度要求高，所以使用LM1881，为了有效提取出视频信号中的同步信号很明显只要有很少的外围电路。LM1881由原视频信号第一个。在进行场同步分离后，把行场同步信号与原视频信号一起提供给SOD视频叠加单元。让视频叠加电路的点时钟能够与输入的视频信号同步。
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