1. 研究目的与意义
随着我国经济的快速发展和科技的发展，高层建筑越来越多，楼层也越来越高，所以电梯的需求量也越来越大，电梯已成为生活中不可缺少的东西，甚至已经成为了城市物质文明的标志性事物。伴随而来应该引起我们重视的，也就是电梯的安全问题了。而作为电梯安全保护系统中的安全控制部件之一的电梯限速器，又对电梯的安全问题起着重要作用。限速器安全钳系统是电梯不可或缺的安全装置，当电梯在运行中无论发生什么样的原因使轿厢超速，甚至产生有坠落的危险，而在所有其他的安全保护装置没有作用的情况下，安全钳和电梯限速器发生联动动作，将电梯轿厢停止在导轨上，并保持静止不动，从而避免人员伤亡及设备损坏事故。它可以随时监测控制轿厢的速度，当出现超速情况时，即达到电梯额定速度的115%时，能及时发出信号，然后产生机械动作切断供电电路，让曳引机制动。如果电梯依然无法制动那么安装在轿厢底部的安全钳动作会强制将轿厢制停。限速器是指令发出者，同时安全钳是执行者。两者的共同作用才有了安全电梯这个说法。由此可以发现，电梯限速器对于保障电梯安全运行具有非常重要的作用。没有高质量、性能优异的限速器，安全钳也就不起作用了。因此，这对限速器的制造和测试提出了更高的要求。国标《gb7588-2003》[2] ，9.9.12 明确规定“限速器是安全部件，应根据安全部件形式试验的要求进行验证”。并且在标准的附录 f4 中明确规定了验证要求和试验程序。所以，生产厂家除了必须要有相关的生产许可证和定期的国家的型式试验外，还必须对电梯限速器进行相关测试设备在准备出厂前，来保证电梯限速器的安全性和可靠性。电梯限速器检测系统就是根据相关国家标准及电梯的安全检测需要而设计的。它包括检测工作台、执行机构、数据采集控制器、计算机及专用软件系统等，是一种理想的测量电梯限速器动作速度和钢丝绳张紧力的智能型专用设备，适用于限速器的出厂检验、周期检验和型式试验时的动作速度、张紧力的测试和整定。
同时随着高速发展的经济，电梯的使用更为频繁，全社会对电梯安全性能的关注重视也越来越多，国务院专门发布了关于电梯安全的国务院令，强调了电梯的安全性能。仅在2016年全年，就发生了48起电梯事故，死亡人数达到了41人。电梯事故频率高发让人焦心，电梯限速器质量需要重视，因此电梯限速测试系统的开发尤为重要。开发高度仿真的电梯限速器检测系统，可以让大多数情况在模拟限速器上操作来检测限速器，来达到消除大多数安全隐患，保护人身安全的目的。电梯限速器是否可以稳定的运行并及时的发出信号是衡量质量的重要标准，而为了满足不同用途、种类、和速度的电梯的各种要求，各生产商设计了不同种类的电梯限速器，五花八门的电梯限速器大量出现在市场上，因此电梯限速器的质量参差不齐，故电梯限速器在出厂前必须进行相应的测试，开发阶段还需要进行寿命测试等。但是我国目前对超高速电梯限速器测试的领域处于一个空白状态，仅能对中低速电梯的限速器的进行测试，没有可以对超高速电梯的限速器进行测试的检测设备。因此为了发展出新的电梯限速器检测技术，可以把目前先进的速度控制技术和速度检测技术相结合，这不仅可以提高电梯限速器的检测效率和检测精度，而且其检测范围也扩大了许多能覆盖当前国内外主要的各种电梯限速器。同时发展新的电梯限速器检测技术，可以使中国具有世界先进水平的超高速电梯限速器，这让中国的电梯技术达到世界先进水平的目标又迈进了一大步。
本课题研究的是电梯限速器测试系统开发，为了检验电梯限速器的质量，提高它在实际运用过程中的安全性，我们将设计一个电梯限速器测试系统。以单片机为核心，以电动机作为限速器轮盘驱动，通过放大信号和d/a转换控制电动机转速变化从而达到测试电梯限速器的目的。采用显示屏实现参数设置和显示，打印机实现打印当前时间和测试数据，当产品不合格时，将产生声光报警。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：
本课题拟以单片机为控制与计算核心，以直流电动机为测试驱动，以物理按键与led显示为人机交互，配合必要的报警与记录设备，来完成电梯限速器的出厂测试。系统应可以在使用者的按键操作下，完成对限速器的测试，具体包括控制运转速度，记录和显示响应速度。同时，应提供必要的复位、记录和报警功能。
预期目标：
3. 研究的方法与步骤
本课题要求实现在测试者的按键操作下，完成对电梯限速器质量进行检测。能够通过按键实现控制转速，记录和显示响应速度。可以进行电路复位、记录和报警。
电梯限速器测试硬件系统如图1 所示，分为5个模块：信号放大模块、模块转换模块、单片机控制模块、人机交换模块、打印模块。（其中人机交换模块中包括：声光报警、lcd显示、键盘输入）。
设计思路是按下复位键可以完成器件的初始化，通过键盘输入速度，将单片机i/o输出信号经过放大电路处理后送至d/a转换器中，从而输出电压控制直流电动机。此外，单片机还可通过对扩展口i/o口的控制，扫描键盘，其后通过键盘散转程序对系统进行控制。还采用了显示屏实现参数设置和显示，打印机实现打印当前时间和测试数据，当产品不合格时，将产生声光报警。
4. 参考文献
[1] 张友德,赵志英涂时亮.单片微型机原理、应用与实验（第四版）[m].上海:复旦大学出版社,2004
[2] 程琤,单片机原理与应用系统开发[m].北京:国防工业出版社,2010
[3] 周润景,徐宏伟,丁莉.单片机电路设计、分析与制作[m].北京:机械工业出版社,2010
5. 计划与进度安排
（1）2022-2-20～2022-3-17（4周） 查阅相关背景及技术资料，制订具体计划，撰写开题报告。
（2）2022-3-20～2022-3-31（2周） 提出实现方案，熟悉单片机硬件资源及编程技巧。
（3）2022-4-03～2022-4-21（3周） 设计电路原理图，提出程序框图，编制控制程序。
