需求描述

1. 项目目标与范围

本项目用于实现电梯门区域红外安全光幕系统的单片机控制部分，用于完成遮挡检测、故障检测、报警控制及状态通信。

系统仅用于遮挡检测与故障检测，不包含距离测量或位置测量功能。

本项目适用于 17 对红外光束系统。

2. 系统功能需求

单片机用于协调红外发射端与接收端的工作。

单片机应完成红外通道相关信号的采集与处理。

单片机应对外提供遮挡状态与故障状态信息。

单片机应控制系统报警状态的触发与解除。

单片机应支持与上位机通信。

单片机方案应兼容现有硬件接口条件。

3. 遮挡检测与报警需求

系统应能够在目标探测距离 5.5 米 条件下稳定检测遮挡事件。

单片机应对外输出明确的遮挡状态信息。

在遮挡状态存在期间，系统应处于报警状态。

遮挡解除后，系统应退出报警状态。

报警解除允许存在延时，但延时时间不应超过 2 秒。

4. 接收信号与检测边界要求

单片机应基于接收端信号变化完成遮挡相关处理。

单片机工程方案应自行完成对接收信号的检测、判定及阈值设定。

单片机相关处理方案应保证系统在 5.5 米探测距离 条件下能够稳定工作。

工程方案应说明所采用的信号检测与判定方式，并通过整机验证证明其有效性。

5. 故障检测与冗余功能需求

5.1 故障检测

单片机应具备对红外发射端或通道异常的故障检测能力。

单片机应对外输出故障状态信息。

故障状态应可被上位机识别与记录。

5.2 冗余功能

系统支持冗余功能。

冗余功能启用时，单片机允许对发生故障的发射管进行屏蔽处理。

发射管故障持续 120 秒后，允许进入屏蔽状态。

任一时刻最多允许屏蔽 1 个发射管。

被屏蔽的发射管不再参与遮挡检测，其余发射管应保持正常检测能力。

6. 状态输出与一致性要求

单片机应对外提供系统状态信息。

状态信息至少应包含遮挡状态、故障状态、冗余屏蔽状态及报警状态。

对外输出的状态信息应保持逻辑一致，不得出现冲突。

单片机输出的状态信息应与上位机显示内容保持一致。

7. 上位机通信需求

单片机应支持与上位机进行通信。

通信方式不作限定，由工程师根据硬件条件自行选型。

上位机应能够获取各红外通道的状态信息。

上位机状态刷新周期不应超过 1 秒。

状态信息不应出现错位、遗漏或混淆。

8. 环境适应性与系统稳定性要求

单片机系统应支持在电梯使用环境下长期稳定运行。

系统在复杂电磁环境下应保持稳定，不应出现明显误报。

系统应支持连续运行，整体稳定性应满足工程应用要求。

9. 交付与验证要求

单片机工程师需提供以下内容用于验证与评估：

单片机控制方案说明。

遮挡检测与报警功能验证结果。

5.5 米探测距离验证结果。

故障检测与冗余功能验证结果。

上位机通信与状态显示验证结果。

系统稳定性相关测试说明或记录。