專利名稱：電梯控制系統(tǒng)二線/四線通信接口的轉(zhuǎn)換方法及轉(zhuǎn)換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電氣控制領(lǐng)域，尤其涉及一種電梯控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信接口電路和
控制方法。
背景技術(shù)：
目前在電梯控制領(lǐng)域，通常主控設(shè)備和外圍從設(shè)備的通訊物理接口均采用四線制技術(shù)，該技術(shù)使用物理連接線較多，施工布線和維護(hù)工作量較大。而且容易受到外界干擾。現(xiàn)有先進(jìn)的兩線制通訊總線技術(shù)，可以取代原有技術(shù)，從而減少物理連接線長度，降低通訊成本。 例如，中國發(fā)明專利申請200610053375.X公開了一種電源線斬波通信收發(fā)電路，包括主機(jī)電路和從機(jī)電路兩部分，主機(jī)電路中的電子開關(guān)邏輯電路控制電子開關(guān)將數(shù)字信號調(diào)制成開關(guān)脈沖發(fā)送到電源線上，以兩種不同的脈沖寬度分別表示"0"和"1"信號；從機(jī)電路從電源通信線上接收主機(jī)電路發(fā)送的脈沖信號，并同時(shí)允許在主機(jī)電路發(fā)送間隙，通過從機(jī)電路的微控制器/處理器控制從機(jī)的電子開關(guān)邏輯電路，在主機(jī)電路發(fā)送的低電壓上，疊加返回"0"或"1"信號，從而完成電源總線上的通信過程。該技術(shù)在一對線上可同時(shí)實(shí)現(xiàn)電源供電和信號通信的功能，大量地節(jié)省了物理連線的長度，簡化了邏輯連線的復(fù)雜度。 但是，在現(xiàn)有的電梯系統(tǒng)控制設(shè)備中，如何在不改變原有主控設(shè)備控制邏輯的基礎(chǔ)上，通過一種轉(zhuǎn)換電路將四線制總線接口轉(zhuǎn)換為電源線斬波通信電路接口，使外圍從設(shè)備的接口就可以采用二線制電源線斬波通信接口 一直是技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng)的二線/四線通信接口的轉(zhuǎn)換方法及轉(zhuǎn)換電路，可以將電梯控制系統(tǒng)中傳統(tǒng)的四線制(電源線、地線、信號線、時(shí)鐘線)接口轉(zhuǎn)換為總線供電的二線制(電源/信號復(fù)合線和地線)接口 。
—種電梯控制系統(tǒng)二線/四線通信接口的轉(zhuǎn)換方法，包括如下步驟
將四線制通訊轉(zhuǎn)換為二線制通訊時(shí) 處理器讀取四線制通訊總線中的數(shù)據(jù)信號，將該數(shù)據(jù)信號進(jìn)行延時(shí)并識別處理以判斷該數(shù)據(jù)的"0"或"1"，得到處理后的數(shù)據(jù)信號；將處理后的數(shù)據(jù)信號經(jīng)二線制通訊總線發(fā)送至終端設(shè)備； 將二線制通訊轉(zhuǎn)換為四線制通訊時(shí) 終端設(shè)備將要發(fā)送的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行超前，然后發(fā)送到二線制通訊總線中，處理器從二線制通訊總線中讀取超前的數(shù)據(jù)信號并對該超前的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行延時(shí)并識別處理以判斷該數(shù)據(jù)的"0"或"1"，得到處理后的數(shù)據(jù)信號，再將處理后的數(shù)據(jù)信號發(fā)送至四線制通訊總線。
做為優(yōu)選，所述的將四線制通訊轉(zhuǎn)換為二線制通訊時(shí)，處理器讀取四線制通訊總線中的數(shù)據(jù)信號，將該數(shù)據(jù)信號延時(shí)半個(gè)數(shù)據(jù)位；所述的將二線制通訊轉(zhuǎn)換為四線制通訊時(shí)，終端設(shè)備將要發(fā)送的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行超前半個(gè)數(shù)據(jù)位，處理器讀取二線制通訊總線中的數(shù)據(jù)信號后將該數(shù)據(jù)信號延時(shí)半個(gè)數(shù)據(jù)位。 該優(yōu)選方案可以做到準(zhǔn)確判斷數(shù)據(jù)信號，并實(shí)現(xiàn)最小的通訊延遲。在通訊過程中，四線制通訊時(shí)序始終固定。 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的轉(zhuǎn)換方法，本發(fā)明還提供了一種電梯控制系統(tǒng)二線/四線通信接口的轉(zhuǎn)換電路，包括 a)四線制通訊接口電路，用于與四線制通訊總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；
b)斬波通信接口電路，用于與二線制通訊總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換； c)處理器，用于實(shí)現(xiàn)四線制通訊接口電路與斬波通信接口電路之間的數(shù)據(jù)交換； 當(dāng)處理器讀取四線制通訊接口電路傳送的數(shù)據(jù)信號時(shí)，將該數(shù)據(jù)信號進(jìn)行延時(shí)并識別處理，得到處理后的數(shù)據(jù)信號并發(fā)送給斬波通信接口電路經(jīng)二線制通訊總線傳輸至受控設(shè)備； 當(dāng)處理器讀取斬波通信接口電路傳送的超前的數(shù)據(jù)信號時(shí)，將該數(shù)據(jù)信號進(jìn)行延時(shí)并識別處理，得到處理后的數(shù)據(jù)信號并發(fā)送給四線制通訊接口電路經(jīng)四線制通訊總線傳輸至主控設(shè)備。 所述的斬波通信接口電路是為了實(shí)現(xiàn)處理器與兩線制通訊總線之間的數(shù)據(jù)交換，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的電路布置。 所述的四線制通訊總線中的數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線接入四線制通訊接口電路；所述的二線制通訊總線中的電源/信號復(fù)合線接入斬波通信接口電路； 所述的處理器與斬波通信接口電路之間連接有用于接收斬波通信接口電路發(fā)送的數(shù)據(jù)信號的第一接收數(shù)據(jù)線，用于向斬波通信接口電路發(fā)送的數(shù)據(jù)信號的第二發(fā)送數(shù)據(jù)線、第三發(fā)送數(shù)據(jù)線； 所述的處理器與四線制通訊接口電路之間連接有用于向四線制通訊接口電路發(fā)送的數(shù)據(jù)信號的第一發(fā)送數(shù)據(jù)線，用于接收四線制通訊接口電路發(fā)送的數(shù)據(jù)信號的第二接收數(shù)據(jù)線、第三接收數(shù)據(jù)線。 本發(fā)明電梯控制系統(tǒng)二線/四線通信接口的轉(zhuǎn)換方法及轉(zhuǎn)換電路能夠在物理層上實(shí)現(xiàn)四線制通訊協(xié)議和二線制通訊協(xié)議的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換延時(shí)短，速度快，差錯(cuò)率低。本數(shù)據(jù)通信接口電路的發(fā)明使得在原有使用四線制通訊協(xié)議的電梯系統(tǒng)中推廣二線制通訊協(xié)議系統(tǒng)成為可能。


圖1是本發(fā)明轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本發(fā)明轉(zhuǎn)換電路中斬波通信接口電路的示意圖； 圖3是本發(fā)明轉(zhuǎn)換電路中四線制通訊接口電路的示意圖； 圖4是本發(fā)明轉(zhuǎn)換電路在四線制通訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)二線制通訊數(shù)據(jù)模式下的總線輸出時(shí)序圖； 圖5是本發(fā)明轉(zhuǎn)換電路在二線制通訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)四線制通訊數(shù)據(jù)模式下的總線輸出時(shí)序圖。 具體實(shí)施方法 參見圖l，本發(fā)明轉(zhuǎn)換電路包括處理器101、斬波通信接口電路102、四線制通訊接口電路103以及為他們提供電源的電源電路104。 其中四線制通訊接口電路103，用于與四線制通訊總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換； 斬波通信接口電路102，用于與二線制通訊總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換； 處理器101，用于實(shí)現(xiàn)四線制通訊接口電路103與斬波通信接口電路102之間的
數(shù)據(jù)交換。 四線制通訊總線W4的電源線W4+和電源電路104的輸入端相連，并且連接到斬波通信接口電路102的Vs端(電源端)，電源電路104的輸出端連接到處理器101的VCC端(電源端)和四線制通訊接口電路103的VCC端(電源端)，四線制通訊總線W4的地線W4-接地，四線制通訊總線W4的信號線W4D以及四線制通訊總線W4的時(shí)鐘線W4C均和四線制通訊接口電路103相連，四線制通訊接口電路103通過第一發(fā)送數(shù)據(jù)線301，第二接收數(shù)據(jù)線302，第三接收數(shù)據(jù)線303與處理器101相連，處理器101通過第一接收數(shù)據(jù)線201，第二發(fā)送數(shù)據(jù)線202，第三發(fā)送數(shù)據(jù)線203和斬波通信接口電路102相連，斬波通信接口電路102和二線制通訊總線W2的電源/信號復(fù)合線W2+相連，二線制通訊總線W2的地線W2-接地。 斬波通信接口電路102的連線方式如圖2，第一場效應(yīng)晶體管M201的漏極和二線制通訊總線W2的電源/信號復(fù)合線W2+以及第二電阻R202的一端共接，第一場效應(yīng)晶體管M201的源級和第一電阻R201的一端相連，第一電阻R201的另一端和斬波通信接口電路102的Vs端以及第一三極管S201的集電極共接，第一場效應(yīng)晶體管M201的柵極和第一三極管S201的發(fā)射極以及第四電阻R204的一端共接，第一三極管S201的基極通過第三電阻R203和第二三極管S202的集電極相連，第二三極管S202的基極和斬波通信接口電路102的第二發(fā)送數(shù)據(jù)線202相連，第二三極管S202的發(fā)射極接地，第四電阻R204的另一端和第三三極管S203的集電極相連，第三三極管S203的基極和斬波通信接口電路102的第三發(fā)送數(shù)據(jù)線203相連，第三三極管S203的發(fā)射極接地，第二電阻R202的另一端和第一電容C201的一端，第五電阻R205的一端以及斬波通信接口電路102的第一接收數(shù)據(jù)線201共接，第一電容C201的另一端和第五電阻R205的另一端均接地。
四線制通訊接口電路103的連線方式如圖3，第二電阻R302的一端和四線制通訊接口電路103的第一發(fā)送數(shù)據(jù)線301相連，第二電阻R302的另一端和第一三極管S301的基極相連，第一三極管S301的發(fā)射極通過第一電阻R301和四線制通訊接口電路103的Vcc端相連，第一三極管S301的集電極和第一二極管D301的陽極相連，第一二極管D301的陰極和第六電阻R306的一端，第七電阻R307的一端以及四線通訊總線W4的數(shù)據(jù)線W4D共接，第六電阻R306的另一端和第五電阻R305的一端以及第一比較器U301的正輸入端共接，第七電阻R307的另一端和第十二電阻R312的一端以及第二比較器U302的負(fù)輸入端共接，第十二電阻R312的另一端和四線制通訊接口電路103的Vcc端相連，第五電阻R305的另一端和第三電阻R303的一端，第四電阻R304的一端以及第i^一電阻R311的一端共接，第三電阻R303的另一端和四線制通訊接口電路103的Vcc端相連，第四電阻R304的另一端接地，第十一電阻R311的另一端和第十電阻R310的一端以及第二比較器U302的正輸入端共接，第二比較器U302的輸出端和四線制通訊接口電路103的 第三接收數(shù)據(jù)線303相連，第十電阻R310的另一端和第九電阻R309的一端以及四線通訊 總線W4的時(shí)鐘線W4C共接，第九電阻R309的另一端和第八電阻R308的一端以及第一 比較器U301的負(fù)輸入端共接，第八電阻R308的另一端和四線制通訊接口電路103的Vcc 端相連，第一比較器U301的輸出端和四線制通訊接口電路103的第二接收數(shù)據(jù)線302相 連。 本發(fā)明轉(zhuǎn)換電路的工作模式分為四線制通訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)二線制通訊數(shù)據(jù)模式和二線 制通訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)四線制通訊數(shù)據(jù)模式兩種。
將四線制通訊轉(zhuǎn)換為二線制通訊時(shí) 讀取四線制通訊總線中的數(shù)據(jù)信號；將該數(shù)據(jù)信號進(jìn)行延時(shí)并識別處理以判斷 該數(shù)據(jù)的"0"或"1"，得到處理后的數(shù)據(jù)信號；將處理后的數(shù)據(jù)信號發(fā)送至二線制通 訊總線； 將二線制通訊轉(zhuǎn)換為四線制通訊時(shí) 讀取二線制通訊總線中超前的數(shù)據(jù)信號；將該數(shù)據(jù)信號進(jìn)行延時(shí)并識別處理以 判斷該數(shù)據(jù)的"0"或"1"，得到處理后的數(shù)據(jù)信號；將處理后的數(shù)據(jù)信號發(fā)送至四線 制通訊總線。 具體而言，在兩種通訊模式下，通訊均以四線制通訊總線W4的時(shí)鐘線W4C上 時(shí)鐘脈沖的一個(gè)上升沿為一個(gè)幀的開始，下一個(gè)時(shí)鐘脈沖的上升沿為該幀的結(jié)束，總時(shí) 間為8T。每一幀分個(gè)為8個(gè)位，分別為Tx(x = 0 7)，每個(gè)位的時(shí)間長度均為T。四 線制通訊時(shí)序固定，TO為同步時(shí)鐘脈沖發(fā)送階段，Tx(x二2 6)為5位數(shù)據(jù)位。
當(dāng)電路工作在四線制通訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)二線制通訊數(shù)據(jù)模式時(shí)，通過四線制通訊接口 電路103從四線制通訊總線W4上讀取數(shù)據(jù)，通過斬波通信接口電路102發(fā)送數(shù)據(jù)到二線 制通訊總線W2上，總線輸出時(shí)序如圖4所示。 首先檢測四線制通訊總線W4的時(shí)鐘線W4C上的高電平脈沖Sl，并將其轉(zhuǎn)換為 二線制通訊線W2的電源/信號復(fù)合線W2+上相同長度的低電平脈沖Sl'。
再檢測四線制通訊總線W4的數(shù)據(jù)線W4D上的電平信號Bx(x = 1， 2， 3， 4， 5)，高電平代表數(shù)據(jù)"1"，低電平代表數(shù)據(jù)"0"，經(jīng)半個(gè)數(shù)據(jù)位T/2延時(shí)并判斷該數(shù)據(jù) 的"0"或"1"后，將其轉(zhuǎn)換為二線制通訊線W2的電源/信號復(fù)合線W2+上兩種不同 寬度的低電平脈沖Bx' (x=l， 2， 3， 4， 5)，每一種低電平脈沖寬度對應(yīng)數(shù)據(jù)的"0" 或'T 。 當(dāng)電路工作在二線制通訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)四線制通訊數(shù)據(jù)模式時(shí)，電路通過斬波通信接 口電路102從二線制通訊總線W2上讀取數(shù)據(jù)，通過四線制通訊接口電路103發(fā)送數(shù)據(jù)到 四線制通訊總線W4上，總線輸出時(shí)序如圖5所示。 首先檢測四線制通訊總線W4的時(shí)鐘線W4C上的高電平脈沖Sl，并將其轉(zhuǎn)換為 二線制通訊線W2的電源/信號復(fù)合線W2+上相同長度的低電平脈沖Sl'。
再檢測二線制通訊總線W2的電源/信號復(fù)合線W2+上超前半個(gè)數(shù)據(jù)位T/2的低 電平脈沖Bx' (x=l， 2， 3， 4， 5)的不同寬度以判斷該數(shù)據(jù)的"0"或"1"，將其轉(zhuǎn) 換為四線制通訊線W4的數(shù)據(jù)線W4D上的電平信號Bx' (x=l， 2， 3， 4， 5)，高電平 代表數(shù)據(jù)"1"，低電平代表數(shù)據(jù)"0"。
權(quán)利要求
一種電梯控制系統(tǒng)二線/四線通信接口的轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，包括如下步驟將四線制通訊轉(zhuǎn)換為二線制通訊時(shí)處理器讀取四線制通訊總線中的數(shù)據(jù)信號，將該數(shù)據(jù)信號進(jìn)行延時(shí)并識別處理，得到處理后的數(shù)據(jù)信號；將處理后的數(shù)據(jù)信號經(jīng)二線制通訊總線發(fā)送至終端設(shè)備；將二線制通訊轉(zhuǎn)換為四線制通訊時(shí)終端設(shè)備將要發(fā)送的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行超前，然后發(fā)送到二線制通訊總線中，處理器從二線制通訊總線中讀取超前的數(shù)據(jù)信號并對該超前的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行延時(shí)并識別處理得到處理后的數(shù)據(jù)信號，再將處理后的數(shù)據(jù)信號發(fā)送至四線制通訊總線。
2. 如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，所述的將四線制通訊轉(zhuǎn)換為二線制通 訊時(shí)，讀取四線制通訊總線中的數(shù)據(jù)信號，將該數(shù)據(jù)信號延時(shí)半個(gè)數(shù)據(jù)位；所述的將二線制通訊轉(zhuǎn)換為四線制通訊時(shí)，終端設(shè)備將要發(fā)送的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行超 前半個(gè)數(shù)據(jù)位，處理器讀取二線制通訊總線中的數(shù)據(jù)信號后將該數(shù)據(jù)信號延時(shí)半個(gè)數(shù)據(jù) 位。
3. —種電梯控制系統(tǒng)二線/四線通信接口的轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括a) 四線制通訊接口電路(103)，用于與四線制通訊總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；b) 斬波通信接口電路(102)，用于與二線制通訊總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；c) 處理器(101)，用于實(shí)現(xiàn)四線制通訊接口電路(103)與斬波通信接口電路(102)之間 的數(shù)據(jù)交換；當(dāng)處理器(101)讀取四線制通訊接口電路(103)傳送的數(shù)據(jù)信號時(shí)，將該數(shù)據(jù)信號進(jìn) 行延時(shí)并識別處理，得到處理后的數(shù)據(jù)信號并發(fā)送給斬波通信接口電路(102)經(jīng)二線制通 訊總線傳輸至受控設(shè)備；當(dāng)處理器(101)讀取斬波通信接口電路(102)傳送的超前的數(shù)據(jù)信號時(shí)，將該數(shù)據(jù)信 號進(jìn)行延時(shí)并識別處理，得到處理后的數(shù)據(jù)信號并發(fā)送給四線制通訊接口電路(103)經(jīng)四 線制通訊總線傳輸至主控設(shè)備。
4. 如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述的四線制通訊總線中的數(shù)據(jù)線和 時(shí)鐘線接入四線制通訊接口電路(103);所述的二線制通訊總線中的電源/信號復(fù)合線接 入斬波通信接口電路(102);所述的處理器(101)與斬波通信接口電路(102)之間連接有用于接收斬波通信接口電 路(102)發(fā)送的數(shù)據(jù)信號的第一接收數(shù)據(jù)線(201)，用于向斬波通信接口電路(102)發(fā)送的 數(shù)據(jù)信號的第二發(fā)送數(shù)據(jù)線(202)、第三發(fā)送數(shù)據(jù)線(203);所述的處理器(101)與四線制通訊接口電路(103)之間連接有用于向四線制通訊接口 電路(103)發(fā)送的數(shù)據(jù)信號的第一發(fā)送數(shù)據(jù)線(301)，用于接收四線制通訊接口電路(103) 發(fā)送的數(shù)據(jù)信號的第二接收數(shù)據(jù)線(302)、第三接收數(shù)據(jù)線(303)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電梯控制系統(tǒng)二線/四線通信接口的轉(zhuǎn)換方法及轉(zhuǎn)換電路，將四線制通訊轉(zhuǎn)換為二線制通訊時(shí)，將四線制通訊總線中的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行延時(shí)并處理，將得到的數(shù)據(jù)信號發(fā)送至二線制通訊總線；將二線制通訊轉(zhuǎn)換為四線制通訊時(shí)，將二線制通訊總線中超前的的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行延時(shí)并處理，將得到的數(shù)據(jù)信號發(fā)送至四線制通訊總線。轉(zhuǎn)換電路包括四線制通訊接口電路、斬波通信接口電路以及處理器。本發(fā)明電梯控制系統(tǒng)二線/四線通信接口的轉(zhuǎn)換方法及轉(zhuǎn)換電路能夠在物理層上實(shí)現(xiàn)四線制通訊協(xié)議和二線制通訊協(xié)議的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換延時(shí)短，速度快，差錯(cuò)率低。本數(shù)據(jù)通信接口電路的發(fā)明使得在原有使用四線制通訊協(xié)議的電梯系統(tǒng)中推廣二線制通訊協(xié)議系統(tǒng)成為可能。
文檔編號G05B19/418GK101691179SQ20091015343
公開日2010年4月7日 申請日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月12日
發(fā)明者何湘寧, 吳建德, 李楚杉 申請人:浙江大學(xué)