第四章 电梯轿厢振动检测系统软件设计。介绍了本文设计的系统在软件方面设计架构的 选择和模块化设计的思路，然后通过流程图的形式详细介绍了各部分软件设计的方案。

第五章 电梯轿厢振动检测系统调试。给出了系统最终调试的结果。

2 电梯轿厢振动检测系统总体设计

2。1 设计目标和需求分析

一般而言，所谓电梯乘坐的舒适性，是人们从生理和心理两个方面对所处的客观环境产 生的主观感受综合得到的满意度评价[7]。虽然不是唯一的客观标准，但是对乘客心理甚至生理 方面确确实实会造成影响。影响电梯乘坐过程中舒适性的因素有很多，包括振动、灯光、噪 音等等，但其中最主要因素之一是电梯系统产生的振动。

一般来说，电梯振动造成的不适感主要包括两个方面：

（1）由加速度引起的不适 当加速度方向向上（即，加速上升或减速下降）时，将会导致乘客承受比往常更大的重

力而造成身体不适[29]；而在加速度方向向下（即，加速下降或者减速上升）时，往往会使人 产生重力变小、人体上浮的感受，有可能引发头晕目眩、内脏不适的不良反应。

（2）由加速度的变化率引起的不适 实验人员做过相关的研究中有大量证据证明，人体的各项感官不但对加速度表现敏感，文献综述

加加速度（即，加速度变化率）也会引起人们各项不良反应。甚至在加加速度比较大的情况 下，人多大脑所感受到的眩晕、痛苦比加速度的影响更为严重[1]。

在电梯行业中，起制动要求达到平稳和迅速两个要求，速度变化率的峰值应在 1。5m/s2 以 下，加加速度（又称生理系数）也不能超过人体承受的极限，一般被限制在 1。3m/s3 以下。参 考有关国际标准化组织制定的“人体承受全身振动的评价指南”，可以得到在电梯振动方面的 舒适性评价的相关准则。根据相关理论算法，加权加速度在 0。8m/s2 以下视为正常[21]。除了起 制动时的加减速度需要满足上述条件外，根据国家标准的要求，运行中的加速度峰值还需要 满足垂直振动不大于 25cm/s2、水平振动不大于 15cm/s2[2]。因此，要检测乘坐舒适性指标之一 的电梯振动，检测系统首先需要测得电梯起制动以及运行过程中的加速度信息，然后才能够 通过合理的数据处理判断电梯的状况。这就需要相应的加速度传感器以及具有相匹配的运算、 存储能力的微控制器。

本文所设计的电梯轿厢振动检测系统目标是，通过硬件和软件两方面的设计，得到一个 切实可行的电梯轿厢振动测量系统，使得能够实时检测和分析在轿厢起制动时的加速度信息。 要求配置有符合需求的测量器件、数据处理能力足够强大的核心控制芯片，具备符合调试要 求的各项功能键以及稳定简洁的人机界面。能够满足开机、启动/暂停、复位、关机的功能。 当出现异常值时能够及时发出警报，且能按照命令对数据进行读取存储操作。系统要求，电

梯在起制动过程中的加速度大小，在小于 0。8m/s2 时满足舒适性条件，1。5m/s2 以下时满足安全 性要求。系统的显示结果要求在起制动过程中，当加速度超出 1。5m/s2 或加加速度超出 1。3m/s3 时该系统能够发出警报，记录的数据显示为红色；加速度在 0。8-1。5m/s2 之间时系统数据显示 为橙色，没有警报；在加速度为 0。8m/s2 以下时，显示为绿色。

2。2  系统设计方案

根据上述的需求分析，结合振动测试装置需要便携、移动以及性价比等综合要求，采用 基于嵌入式系统技术的技术方案。电梯振动测试系统主要由以下模块组成：LPC1754 微处理 器模块、数据采集模块、人机交互模块、供电模块、存储模块、调试接口等。每个模块在微 处理器模块的协调控制下，配合形成一个系统，实现系统目标。这种设计通常被称为模块化 的设计方法，它的显著优点在于各个模块独立设计，因此也可以独立地进行调试，这使得不 论是设计还是调试都变得更为简单[18]。系统的整体结构划分如框图 2。1 所示。