專利名稱：商用汽車閘門主控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型－－商用汽車閘門主控制器屬自動控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及對商用和家用車庫閘門或公寓車道閘門的啟閉進(jìn)行安全控制的智能化設(shè)施。
美國等國外使用的商用汽車閘門主控制器，采用的是邏加輯線路全繼電器工作方式，功耗嚴(yán)重，功能極受邏輯硬件的制約，更動不便，控制速度和抗干擾能力以及使用壽命等方面受到限制。從而出現(xiàn)一種能克服上述弊端的新穎結(jié)構(gòu)的替代產(chǎn)品。
本實(shí)用新型的目的在于使汽車閘門主控制器步入微電腦檔位，以提供一種結(jié)構(gòu)簡單，功耗和成本低，抗干擾及防事故能力強(qiáng)的商用汽車閘門主控制器。
本實(shí)用新型兼顧原主控制器功能和接插口的基本要求，采用先進(jìn)的單片微電腦進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)，在結(jié)構(gòu)上取代邏輯全繼電型工作方式，代方以硬件和軟件技術(shù)的結(jié)構(gòu)，保持跟外圍接插口和遙控收發(fā)器、車輛感應(yīng)環(huán)等輔助控制器完全兼容，并改善了原主控制器在使用過程中所出現(xiàn)的功能不足，增加了堵轉(zhuǎn)事故的防范新功能，改進(jìn)和簡化了主從控制器聯(lián)機(jī)工作方式。這種智能化結(jié)構(gòu)，除了有著很強(qiáng)的功能靈活性潛質(zhì)之外，在功耗和成本等方面均明顯降低，抗干擾和防事故能力因軟年技術(shù)的運(yùn)用而大為增強(qiáng)，使汽車閘門主控制器的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)步入了微電腦的檔位。
本實(shí)用新型所提供的商用汽車閘門主控制器的電原理方框圖如


圖1所示。以單片微處理器核心的CPU系統(tǒng)，對遙控、車控、火警開門電路來控制信號進(jìn)行巡回檢測，然后反輸出信號送至開門執(zhí)行電路。根據(jù)電機(jī)左右轉(zhuǎn)向接插口的選擇狀態(tài)，推動電機(jī)左向或右向轉(zhuǎn)動，再由機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)帶動閘門開啟。門開盡后，定時(shí)關(guān)門電路被啟動，定時(shí)到達(dá)后向CPU系統(tǒng)發(fā)出關(guān)門控制信號，使關(guān)門執(zhí)行電路推動電機(jī)實(shí)現(xiàn)閘門的關(guān)閉。在定時(shí)期間內(nèi)，如果有車輛停于閘門處不動出車輛感應(yīng)環(huán)的信號使安全封門電路生效，禁止CPU系統(tǒng)產(chǎn)生關(guān)門動作。在開門或關(guān)門的動作過程中，堵轉(zhuǎn)和上鎖檢測電路對閘門受阻(堵轉(zhuǎn))或閘門已上鎖的狀態(tài)不斷進(jìn)行檢測，把檢測到的信號送CPU系統(tǒng)進(jìn)入處理，使開門與關(guān)門執(zhí)行電路暫停閘門的運(yùn)動，并向報(bào)警電路送出報(bào)警信號，或通過外控報(bào)警電路實(shí)現(xiàn)外部報(bào)警。在特殊或緊急情況下手控電路可把墻上“開－停－關(guān)”門三按鈕開關(guān)的任一信號送CPU系統(tǒng)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)閘門開啟、停止、關(guān)閉等狀態(tài)的隨機(jī)轉(zhuǎn)換。其中，關(guān)門動作則特別受到車輛安全封門電路的制約，以防范車體受閘門壓撞的事故。全機(jī)由穩(wěn)壓電源供電，但通過對局部電路供電的控制，巧妙地實(shí)現(xiàn)主從機(jī)聯(lián)機(jī)工作方式，達(dá)到雙閘門控制器的同步控制。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述
圖1為商用汽車閘門主控制器電原理方框圖。
圖2為商用汽車閘門主控制器的外形示意圖。
圖3為商用汽車閘門主控制器電路原理圖。
跟本主控制器配合使用的輔助控制器用手握式無線遙控發(fā)射器和跟主控制器連接安裝在箱體內(nèi)的微型無線遙控接收器；埋于閘門通道口兩側(cè)地下的車輛安全感應(yīng)環(huán)和車輛感應(yīng)器。參照圖3，它們均通過各自獨(dú)立的開關(guān)觸點(diǎn)S1、S3、S4等接口形式，將動作信號輸入到主控制器。其余火警、擊鍵等信號則通過開關(guān)觸點(diǎn)S2、S5等直接形式輸入到主控制器。輔助控制器(車輛感應(yīng)器為隨選裝置)的工作能量均由主控制器的穩(wěn)壓電源V2提供。
主控制器上電后或復(fù)位按鈕RS按動后，IC1的開門和關(guān)門信號輸出端P1.0和P1.1使動力繼電器RY1和RY2沒有動作，電機(jī)M處于停止?fàn)顟B(tài)。而由IC1、IC2、IC3組成的CPU系統(tǒng)則不斷對各路輸入端的狀態(tài)信號進(jìn)行巡回掃描檢測。當(dāng)用戶用開門要求，通過無線遙控發(fā)射器或擊鍵開關(guān)發(fā)送信號，使動作開關(guān)觸點(diǎn)S1或S2閉合時(shí)，其相應(yīng)指示燈發(fā)亮，并通過IC7C和IC7D將脈沖信號送IC1的輸入端P1.7。經(jīng)軟件抗干擾處理后，由P1.0送出開門信號，相應(yīng)指示燈D9發(fā)亮。通過晶體管T1和閘門傳動臂上的限位開關(guān)K2，使動力繼電器RY1動作，經(jīng)左右較向接插口J3或J4，驅(qū)動電機(jī)M轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)開門。另方面，如果閘門通道出口安裝有車輛感應(yīng)器，當(dāng)車輛駛至閘門出口附近時(shí)，車輛感應(yīng)器的動作信號使S4閉合，指示燈D11發(fā)亮。經(jīng)IC8E和D15送至IC1的輸入端P1.6，由CPU系統(tǒng)檢測而實(shí)現(xiàn)車輛自動開門。
閘門開盡時(shí)，傳動臂使限位開關(guān)K2的常閉觸點(diǎn)3斷電而常開觸點(diǎn)5得電，引起IC5A和IC5B構(gòu)成的脈沖發(fā)生器起振，產(chǎn)生計(jì)時(shí)脈沖。與此同時(shí)，觸點(diǎn)通過IC6B向IC1的P1.3送出門開盡信號，CPU檢測到該信號后，立即向輸出端P1.4送出信號，通過IC6c使IC4的輸入端RST撤消復(fù)位狀態(tài)開始計(jì)時(shí)。計(jì)時(shí)到達(dá)后輸出端Q12的信號經(jīng)IC6D送至IC1的輸入端P1.5，經(jīng)CPU系統(tǒng)檢測到后將輸出端P1.0的開門信號終結(jié)，較從P1.1送出關(guān)信號。經(jīng)晶體管T2和閘門傳動壁限位開關(guān)K3的常閉觸點(diǎn)7，然后由晶體管T4使動力繼電器RY2啟動，推動電機(jī)M反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)關(guān)門。其中定時(shí)時(shí)間由電位器H3調(diào)定。如果撥動開關(guān)K4撥到OFF檔位，則計(jì)時(shí)脈沖無法傳到IC4，此為非定時(shí)工作方式，IC4沒有關(guān)門控制信號送給IC6D，需靠觸點(diǎn)S1來的遙控信號經(jīng)IC7和IC5通道送到IC6D，由P1.5檢測口實(shí)現(xiàn)關(guān)門控制。
安全封門電路在定時(shí)期間或非定時(shí)遙控關(guān)門狀態(tài)，如果有車輛停于閘門處，則車輛安全感應(yīng)環(huán)使動作觸點(diǎn)S3一直保持閉合狀態(tài)，其指示燈D5發(fā)亮信號經(jīng)IC8A送到IC6c，使IC4的復(fù)位端RST復(fù)位，IC4的計(jì)時(shí)功能自動失效，不產(chǎn)生關(guān)門動作，防范車體被閘門壓撞。
在開門控制中，火警開門是CPU系統(tǒng)的最高優(yōu)先處理級。有火警開門要求時(shí)，火警控制系統(tǒng)使其對應(yīng)的動作觸點(diǎn)S5閉合，信號經(jīng)IC8F送至IC1中的火警用輸入端P3.2，經(jīng)檢測后立即中止其它動作，使P1.0產(chǎn)生開門信號，并且從P1.4送出控制信號經(jīng)IC6c使IC4保持復(fù)位狀態(tài)，計(jì)時(shí)動作自動失效。一旦進(jìn)入火警控制過程，便需通過遙控器輸入信號，由IC1的輸入端P1.5進(jìn)行檢測，才能實(shí)現(xiàn)關(guān)門。此種情況下遙控開門的動作觸點(diǎn)S1兼有實(shí)現(xiàn)火警后關(guān)門的雙重功能。但是，遙控S1信號到達(dá)P1.5之前，需經(jīng)受IC5c與非門的控制。IC5c輸入端的另一控制信號來自安全感應(yīng)環(huán)觸點(diǎn)S3，只有在閘門處不存在車輛、觸點(diǎn)S3處于斷開狀態(tài)，觸點(diǎn)S1的遙控信號才能通過IC5c到達(dá)P1.5，實(shí)現(xiàn)火警關(guān)門，從而排除了定時(shí)、手動等其余關(guān)門控制方式，保證火警控制的暢通和控制的獨(dú)立性。
如果電機(jī)在開門或關(guān)門過程中受阻(堵轉(zhuǎn))，則流經(jīng)電流互感器TB1的電流比正常工作電流增加數(shù)倍以上，在TB1次級感就出的交流電壓經(jīng)D1、C1整流濾波處理后送IC10(A)和IC10(B)的正輸入端分別進(jìn)行是壓比較。電位器H2把比較電壓設(shè)定在堵轉(zhuǎn)過流檢測范圍。過流信號由OU2輸出，經(jīng)IC11A－IC11C隔離緩沖后由IC7A－IC7B送到IC1的輸入端P3.0。IC1檢測到P3.0信號后立即跟軟件內(nèi)設(shè)定的關(guān)門或開門標(biāo)志相比較。若屬開門受阻，CPU系統(tǒng)則切斷P1.0和P1.1信號，使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。若屬關(guān)門受阻，則切斷P1.1的關(guān)門信號，改由P1.0產(chǎn)生開門信號，讓電機(jī)從關(guān)門狀態(tài)立刻轉(zhuǎn)為開門狀態(tài)，以消除閘門的壓撞。另方面，電位器H1設(shè)定在閘門已上鎖的過流檢測范圍，過流值比堵轉(zhuǎn)電流更大。過流信號由OU1輸出，經(jīng)IC11D送至IC1的輸入端P3.1，經(jīng)CPU系統(tǒng)檢測至后，從P3.5送出啟動信號，經(jīng)晶體管T5使IC12A和IC12B送出啟動信號，經(jīng)晶體管T5使IC12A和IC12B組成的脈沖發(fā)生器產(chǎn)生振蕩，最后經(jīng)晶體管T7和T8推動微型喇叭SP發(fā)聲。另外，若撥動開關(guān)K5撥到ON檔位，則晶體管T6使外控制繼電器RY3啟動，可實(shí)現(xiàn)外擴(kuò)報(bào)警。
墻止手動停機(jī)按鈕W2的動作信號單獨(dú)送至IC1的輸入口P3.7，經(jīng)CPU系統(tǒng)檢測到后便把P1.0和P1.1的信號切斷，實(shí)現(xiàn)電機(jī)停轉(zhuǎn)。墻上手動開門按鈕W3跟閘門通道口的車輛感應(yīng)器動作觸點(diǎn)S4共同利用IC1的輸入端P1.6。墻上手動開門按鈕W1跟車輛安裝感應(yīng)環(huán)封門觸點(diǎn)S3的信號一起經(jīng)與非門IC7F的控制后，送至IC1的輸入端P3.6進(jìn)行檢測。閘門感應(yīng)環(huán)上存在車輛時(shí)，使手動關(guān)門按鈕的控制自動失效，防止壓撞事故。
在閘門或通道的跨度較大，須采用左右兩付閘門工作的情形下，可由兩臺閘門控制器實(shí)行主從機(jī)聯(lián)機(jī)工作。在作為從機(jī)用的閘門主控制器中，只需把撥動開關(guān)K1撥到OFF檔位，并把主從兩機(jī)的LN1、LN2及LN3等聯(lián)機(jī)線對應(yīng)連接，從機(jī)的CPU系統(tǒng)及其定時(shí)和關(guān)門等相關(guān)電路便因失電而停止工作。只剩下由穩(wěn)壓電源V1獨(dú)立供電的IC10和IC11能正常動作。在這種聯(lián)機(jī)情況下，只需由主機(jī)接受外界的輸入信號，就能通過聯(lián)機(jī)線LN1和LN2把主機(jī)的輸出信號送向從機(jī)的開門與關(guān)門執(zhí)行電路，使從機(jī)的電機(jī)帶動閘門跟主機(jī)閘門同步運(yùn)轉(zhuǎn)。但當(dāng)從機(jī)閘門受阻時(shí)，因聯(lián)機(jī)線LN3能將從機(jī)的堵轉(zhuǎn)信號送入主機(jī)，經(jīng)主機(jī)的CPU系統(tǒng)檢測后使主機(jī)和從機(jī)的閘門同時(shí)中止運(yùn)動或同時(shí)從關(guān)門狀態(tài)轉(zhuǎn)為開門狀態(tài)。這種主從機(jī)聯(lián)機(jī)工作方式使得從機(jī)中任何部分不必進(jìn)行調(diào)整，只需簡單地?fù)軇覭1便可，操作十分簡單明了。
主控制器的各路控制信號的巡回檢測和動作的執(zhí)行，均通過硬件和軟件的有機(jī)結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。每個(gè)輸入信號均經(jīng)過軟件抗干擾處理。使得本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)既能跟原主控制器的接插口和輔助控制器兼容，又能表現(xiàn)出其獨(dú)特的簡便操作方式和新穎靈活的控制功能。功耗、重量和成本顯著降低。本實(shí)用新型的主控制器既適于擺轉(zhuǎn)式汽車閘門，又適于伸縮式汽車閘門。對于美國地區(qū)采用的110V交流供電設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上只要簡單地把電源變壓器TB2改為220V交流供電形式，就能適于中國境內(nèi)的供電使用環(huán)境。是理想的很有發(fā)展前途的新一代汽車閘門控制設(shè)施。
權(quán)利要求1.一種包括有動力電機(jī)和閘門傳動臂機(jī)構(gòu)以及裝有主控制器電路板的落地式箱體；所組成的商用汽車閘門主控制器，其特征在于主控制器電路板以單片微處理器為基礎(chǔ)，由穩(wěn)壓供電電源，電機(jī)左右轉(zhuǎn)向接插器，遙控、車控、火警開門控制電路，開門與關(guān)門執(zhí)行電路，定時(shí)關(guān)門與安全封門電路，堵轉(zhuǎn)與上鎖檢測電路，報(bào)警與外控制電路，“開-停-關(guān)”門手控制電路以及主從控制器聯(lián)機(jī)工作方式等組成的智能化商用汽車閘門主控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的商用汽車閘門主控制器，其特征在于所說的遙控、車控、火警開門控制電路中，來逢遙控接收器的動作開關(guān)觸點(diǎn)S1經(jīng)集成電路IC8c連接LED指示燈D3回路，然后接至IC7的輸入端。來自擊鍵(包括電話、計(jì)算機(jī)按鍵、投幣等)信號的動作開關(guān)觸點(diǎn)S2經(jīng)IC8D連接指示燈D6回路，然后接至IC7c；而IC7c的輸出端經(jīng)IC7D連接IC1的輸入端P1.7和IC5c的輸入端。來自閘門通道口的車輛感應(yīng)器的動作開關(guān)觸點(diǎn)S4經(jīng)IC8E連接指示燈D11回路，然后經(jīng)D15接至IC1的輸入端P1.6。來自火警傳輸信號的動作開關(guān)觸點(diǎn)S5經(jīng)IC8F連接IC1的輸入端P3.2，其對應(yīng)LED指示燈D12，則經(jīng)IC9F跟IC1的輸出端P3.3相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的商用汽車閘門主控制器，其特征在于所說的開門與關(guān)門執(zhí)行電路中，來自IC1的輸出端P1.0的開門信號經(jīng)晶體管T及其指示燈D9回路，連接閘門轉(zhuǎn)動臂上的限位開關(guān)K2，其常閉觸點(diǎn)3經(jīng)晶體管T3連接動力繼電器RY1，繼電器觸點(diǎn)接至左右轉(zhuǎn)向選擇用接口J3和J4，再通過J3或J4跟電機(jī)M相接，K2的常開觸點(diǎn)5經(jīng)IC6B接IC1的輸入端P1.3。另外P1.1的關(guān)門信號經(jīng)T2及指示燈P10回路，連接限位開關(guān)K3，其常閉觸點(diǎn)7經(jīng)晶體管T4連接動力繼電器RY2，繼電器觸點(diǎn)連接J3和J4。K3的常開觸點(diǎn)10經(jīng)IC6A接IC1的輸入端P1.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的商用汽車閘門主控制器，其特征在于所說的定時(shí)關(guān)門與安全封門電路中，限位開關(guān)K2的觸點(diǎn)5接IC5A的輸入端，IC5B的輸出端經(jīng)撥動開關(guān)K4連接IC4的時(shí)鐘輸入端CLK和指示燈D4回路。輸出端Q12經(jīng)IC6D接IC1的輸入端P1.5。另外，閘門車輛安全感應(yīng)環(huán)封門信號的動作開關(guān)觸點(diǎn)S3經(jīng)IC8A及其指示燈D5回路，連接IC6c的輸入端。而IC6c的輸出端再接至IC4的復(fù)位端RST。另外，IC8A的輸出端經(jīng)IC8B及IC5c、IC5D、IC6D連接IC1的輸入端P1.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的商用汽車閘門主控制器，其特征在于所說的堵轉(zhuǎn)與上鎖檢測電路中，電流互感器TB1的次級經(jīng)D1、R2接至電壓比較器IC10(A)和(B)的正輸入端。電位器H1和H2回路分別接至其負(fù)輸入端。IC10(A)的輸出OU1經(jīng)IC11D接IC1的輸入端P3.1。IC10(B)的輸出OU2經(jīng)IC11A－IC11C、D2及IC7A、IC7B接至IC1的輸入端P3.0，其對應(yīng)指示燈D13經(jīng)IC9G接至IC1的輸出端P3.4。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的商用汽車閘門主控制器，其特征在于所說的報(bào)警與外控電路中，IC1的輸出端P3.5經(jīng)晶體管T5接IC12A并連接晶體管T6及對應(yīng)指示燈D14回路。IC12B的輸出經(jīng)IC12C、IC12D接晶體管T7和T8，然后接微型報(bào)警喇叭SPo，另外，晶體管T6的輸出接外控用繼電器RY3和撥動開關(guān)K5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的商用汽車閘門主控制器，其特征在于所說的“開－停－關(guān)”門手控電路中，手動關(guān)門按鈕V1經(jīng)IC7F－IC7E接IC1的輸入端P3.6，而IC7F的另一輸入端接安全封門動作開關(guān)觸點(diǎn)S3。手動停止按鈕W2接IC1的輸入端P3.7。手動開門按鈕W3接D15的輸出端并且接至IC1的輸入端1.6。
專利摘要本實(shí)用新型的智能化商用汽車閘門主控制器，是對美國現(xiàn)行主控制器的更新?lián)Q代。采用單片微電腦結(jié)合軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)火警、遙控、車控等方式開門，定時(shí)關(guān)門與車輛感應(yīng)環(huán)安全封門，堵轉(zhuǎn)自動檢測，手動“開—停—關(guān)”隨機(jī)控制等功能。并跟外國接口及各式輔助控制器完全兼容。還增設(shè)了開門關(guān)門受阻的防范事故新功能及雙閘門主從控制器簡便聯(lián)機(jī)方式。功能靈活，功耗、重量、成本顯著降低。是競爭力強(qiáng)的新一代商用汽車閘門主控制器。
文檔編號E06B11/02GK2116072SQ9122380
公開日1992年9月16日 申請日期1991年8月22日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月22日
發(fā)明者林土勝, 張小玲 申請人:林土勝, 張小玲