升降机自动平层控制中的语音报站研究.pptx

专题研究〈综合篇升降机自动平层控制中的语音报站研究沈刚，黄其涛，吕广明，孟强，韩俊伟（哈尔滨工业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150 5;001）针对升降机平层控制器的语音录放系统进行分析并结合已经研制的升降机平层控制器的软硬件设计，提出了把ISD4004语音芯片应用于;升降机平层控制器进行录放音的方案，从而使该平层控制系统的功能更加完善。施工升降机；平层控制器；ISD4004语音芯片以建筑卷扬机和施;工升降机为代表的垂直升降机，在建筑施工中扮演重要角色。它们和普通电梯类似，也需要在各层进行平层就位。普通电梯采用的在各层布置检测开关;的解决方案，效果理想，但太复杂，成本太高。尤其对建筑卷扬机和施工升降机来说，在整个施工过程中，建筑物层高层数均在变化，电梯控制系统无;法适应这种隔几天就要调整一次的状况。目前施工升降机自动化控制水平较低，没有楼层的呼叫及显示，没有自动选层。基于此，我们研制出了一种基;于单片机的升降机自动平层控制器。利用数码管显示当前楼层和目标楼层，利用键盘输入想要到达的楼层，经过现场调试平层精度很好，另外设计了一;种语音系统，利用研制成的平层控制器的键盘即各楼层来报站，利用原有的数码管显示楼层，这样这种基于单片机控制的升降机自动平层控制器既有了;显示楼层功能也具有了语音报站功能。本文介绍采用美国ISD公司的ISD系列语音芯片结合已经研制成功的升降机平层控制器来解决这一实际问题;。ISD系列芯片采用直接模拟存储专利技术（DAST），把语音信号以模拟形式直接存储在片内存储器中，无需A/D转化和压缩，从而减少了语;音失真，并且可以反复录放，非常适合建筑施工现场进行录放音。1升降机平层控制器设计原理及功能1.1平层控制器的设计原理升降机专用平层控;制器用于垂直提升机械的平层就位，如为平层控制器总体示意图，I综合篇〉专题研究为总体结构图。其主要控制流程为：通过位置检测装置（其上安;装有旋转编码器）将表征吊笼上升高度的卷扬机钢丝绳的直线位移转换成脉冲量，以单片机为主控器，通过计数器口将旋转编码器产生的脉冲信号接入;???片机系统；由单片机计算处理并将其存入到数据存储区中以完成高度标定操作；在进行起升操作时同样根据计数器得到的脉冲数与相应楼层的脉冲数;进行比对，以确定电机的起停。单片机端口信号驱动由具有光电隔离的固态继电器完成，固态继电器控制交流接触以达到驱动卷扬机电机的目的。系统;通过键盘模块和显示模块完成人机交互和输入输出。1.2平层控制器功能选层与平层功能不论吊笼停在什么位置，操作人员只要按下想去楼层数，吊;笼就开始运行，到达目标楼层时，电机自动停止，此时数码管显示当前到达的楼层并伴随语音提示。楼层显示功能不论吊笼是处在运行状态，还是停机;状态，数码管能显示出吊笼的运行状态及当前所处的楼层。语音功能当吊笼到达目标楼层时，语音系统自动提示操作人员目标楼层已经到达。零位校正;功能将最底层作为基准楼层，安装有行程开关，其余各层将以此层作而设定，如运行一段时间后，各层停层的位置出现误差，只需重新校正零位，便可;确保吊笼在其他楼层的平层。手动/自动转换功能当主控系统出现故障时或者需要点动时，可转换到手动，此时升降机能复位功能当平层控制器主系统;受到严重干扰或误操作处于瘫痪状态时，此时可按下复位键，系统复位就可以处于运行状态了。ISD4004系列语音芯片工作电压3V，弹片录放;时间816min，音质好。芯片采用CMOS技术，内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、音频放大器、自动静噪及高密度多电平闪烁存贮阵列;。芯片设计是基于所有操作必须由微控制器控制。操作命令通过串行通信接口（SPI或Micro wire）送入。芯片采用多电平直接模拟量存;储技术，每个采样值存贮在片内闪烁存储器中，因此能够非常真实、自然地再现语音、音乐、音调和效果声，对于建筑施工现场很适用。3硬件设计随;着建筑物越来越高，已经研制的升降机平层控制器可控制1m，所以录放音的段数至少几十句话。因此，ISD器件采用录音时间为8min、240;0段的4004-8，以单片机AT89S51为微控器，外接数码管显示、楼层按键和录放控制键盘，外部存储器EEPR0M与升降机平层控制器;的主控系统中的EEPR0M共用，但区间划分隔开，米用AT28C64.在EEPR0M语音存储区间内用于保存各语音段首地址和总语音段数。;由于建筑施工现场噪声很大，语音的输出端必须经放大输出后驱动扬声器，设计过程中采用了音频功率放大器（TDA1518BQ），输入端采用三;极管放大电路，具体电路图如所示。照常工作。图；语音芯片ISD4004外围电路专题研究〈综合篇为了使语音芯片与主控系统相融合，ISD4;004与89S51接口部分为SPI串行接口，ISD4004与MCU需要连接以下几个端口：片选SS、串行数据