基于单片机控制的缓降器硬件机构及控制系统设计

有多种形式，在这里为了安装调试方便，我们采用了图3的电路形式。图3中LM324为四个运算放大器所组成的IC芯片，将LM324连接成为一个电压比较器，其反相输入端由电位器分压后接入，同相输入端接收三极管的集电极，这样设计的电路非常的直观，且输出端为数字信号“0”或者“1”,可直接与单片机的I/O端口相连。

3.4 电源模块

单片机、传感器及其信号采集电路需要+5V电源，采用低压降电源管理芯片LM2576产生，LM2576,价格低廉，电路成熟，但是考虑到驱动电机启动瞬间会引起电压瞬间下降的现象，所以电源管理系统中采用了低压降的电压调节器LM2576来产生5V电压，如图4所示。

4.软件设计

本文设计的缓降器，通过放绳索下降而驱动发电机运转发电，再通过发出的电能驱动减速电动机带动线绳卷筒转动，减速机构阻止放绳索下降的速度，使得缓降器能够基本上匀速地下降，既快捷，又安全，老人.孩子使用也很方便。软件流程如图5所示。

5.实验测试

实验实物如图6所示，为了验证缓降器的有效性，对实物进行安装与调试，为了计算方便，对在重量和高度专门设计，载重量为5.0Kg.10.0Kg,高度3.0m.6.0m,测控数据为选择关键的参数：发电机电压、电流、载物盘的下降时间，发电机电压，电流是考量其产生电量的参数，它关系到自供电的成败，下降时间是测量下降速度的参数。需要说明的是有无控制器作用载物盘的下降速度方式是不一样的，有控制器作用载物盘做的是匀速运动，无控制器作用载物盘做的是匀加速运动.通过表1的相关数据能说明这一点，匀速运动0.5~0.6m/s；变化幅度10~20%匀加速运动1.1~2.6m/s2，变化幅度最大150%。

表1数据除重量，高度外其它为3次的平均值.实验环境为普通实验室环境。

6.结束语

本文提供的缓降器具有如下优点：结构简单，部件衔接紧凑，便于安装，质量可靠，考虑到了能源环保，防止意外等情况的发生，为了克服这些问题在装置设计上具有自身发电，储能等功能，做到了真正意义低碳，并能够适应出险时可能断电的情况。因此，它特别适合于高层建筑，尤其高校的居住公寓、办公楼，用于应备突发事件，通过实验，达到了预期效果。