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  • 電梯嵌入式遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計

    時間:2024-08-29 05:02:12 嵌入式培訓 我要投稿
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    關于電梯嵌入式遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計

      近年來,以嵌入式處理器為核心的智能電梯控制系統(tǒng)的飛速發(fā)展和普及, 對電梯控制系統(tǒng)的主控制器在功能、實時性、可靠性和軟件編程的靈活性提出了更多、更高的要求。yjbys小編下面為你整理了關于電梯嵌入式遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計,希望對你有所幫助。

    關于電梯嵌入式遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設計

      1系統(tǒng)的原理結構

      本設計采用三星的S3C6410芯片作為電梯嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心,通過USB攝像頭采集視頻圖像,實時了解電梯的運行情況,模擬電梯和微處理器可以實現通信,可以實時控制電梯的運行,采集到的視頻信號和電梯的底層數據可以通過Internet傳輸到遠端的監(jiān)控PC上,遠端的PC也可以對電梯實現遠程操控等。系統(tǒng)總體結構圖如圖1所示。

      2硬件平臺設計

      電梯服務器硬件平臺框圖本設計是以采用 S3C6410為一款帶MMU的ARM微處理器,可在上面運行標準的Linux操作系統(tǒng),以減少軟件開發(fā)時間。S3C6410集成了256M DDR RAM,SLC NAND Flash(1GB)或MLC NAND Flash(2GB)存儲器,使其有足夠的空間存儲程序和數據。DM9000網卡和RJ45接口為接入Internet做好硬件準備,USB接口主要用于USB攝像頭。嵌入式電梯服務器硬件設計框圖如圖2所示。

      3軟件的實現

      在軟件設計上采用linux操作系統(tǒng)作為軟件開發(fā)平臺,linux操作系統(tǒng)中最關鍵的部分是實時多任務內核,它主要實現任務管理、定時器管理、存儲器管理、任務間通信與同步、中斷管理等功能。電梯嵌入式智能控制器中使用linux操作系統(tǒng)可以將應用程序分解成多任務,簡化了應用系統(tǒng)軟件的設計,使得電梯嵌入式智能控制器的實時性得到保證,而且良好的多任務設計,有助于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。以下主要介紹本控制器的主要模塊和核心部分。

      3.1 模擬電梯模塊

      模擬電梯模塊主要是根據擬定的電梯數據結構,用小鍵盤模擬電梯的內部操作,采用同方向優(yōu)先的電梯算法使電梯正常運行,運行的過程就是電梯數據的變化,然后將實時變化的電梯數據存入電梯數據緩沖區(qū),等待監(jiān)控中心的連接請求,該緩沖區(qū)是一個擬定的電梯數據結構體。

      3.1.1 電梯數據結構體

      typedef struct elevator

      {

      int m_flag; //電梯運行的標志:1―運行 2―停止

      int up_down; //電梯運行方向:上―1 下―0

      int cur_floor; //電梯當前所在的樓層

      int des_floor[MAX]; // 電梯目標層數組

      /*des_floor[0]記錄目標層的個數,des_floor[1-9]:值為代表有人要去該層即相應樓層為目標層,為0則表示沒有人去該層*/

      }elevator;

      該結構體實時記錄電梯當前的狀態(tài)和相關信息,它是電梯運行控制的數據核心。監(jiān)控中心就是通過獲取該結構體信息來達到遠程監(jiān)控電梯的。

      3.2 鍵盤模擬電梯操作的處理過程

      利用ARM6410開發(fā)板上的小鍵盤來模擬電梯及操作過程流程說明:首先打開鍵盤設備/dev/mcu/kbd,如果返回鍵盤設備句柄就可以進行初始化電梯數據,然后進入循環(huán)檢測狀態(tài),檢測是否有數字鍵按下。有鍵按下則判斷該鍵是否符合已定輸入標準,判斷標準為:必須輸入1-9的數字鍵,而且輸入的數字不可以是當前所在的樓層,同時還是非目標層,然后將輸入的數據更新到電梯數據結構體中,即增加了一個目標樓層,若當前電梯沒有運行而此時需要運行,則創(chuàng)建一個線程來運行電梯。

      3.3 電梯的運行控制

      電梯的運行過程是線程實現的,這是本模塊的核心。

      流程說明:電梯在運行過程中始終處于運行狀態(tài),運行結束后處于停止狀態(tài),上述線程也就結束,所以在線程一開始判斷電梯是否已經處于運行狀態(tài),若是,說明某個線程正在進行電梯的運行過程,則不能再有另一個運行線程,于是結束。否則,根據目標樓層數不斷循環(huán)來到達每一個目標層,當目標樓層數為0時,電梯停止,線程結束。

      運行過程中,根據同方向優(yōu)先算法,先達到運行方向上的目標樓層,當運行方向上沒有目標層或已經達到頂端或低端時,才改變電梯運行方向。若運行方向上有目標層時,則一直運行直到達到某個目標樓層,這是通過判斷達到的每一層是否是目標層來確定的。只有當達到某個目標層或電梯改變運行方向時,才重新根據目標樓層數來判斷是否還有目標層。

      流程中的“到達標志”用于標識是否到達一個目標層,當確定某個方向上還有目標層時,在到達一個目標層前(即使有鍵按下,目標層只可能增多,不會減少),它一直為0,此時不用執(zhí)行多余的判斷是否有目標層的操作,直到到達一個目標層時,將該標志置為1,表示到達了一個樓層,這時才重新判斷是否還有目標層。

      在ARM微處理器上設計電梯嵌入式智能控制器,采用模塊化和嵌入式編程的思想設計,主要包括系統(tǒng)的總體設計、嵌入式硬件搭建、虛擬機工作環(huán)境的搭建,嵌入式操作系統(tǒng)移植、根文件系統(tǒng)的構建、應用軟件的編寫和移植。采用成熟的ARM技術,具有高性能、高集成度、低功耗、低成本、低開發(fā)難度等優(yōu)點,以及采用linux操作系統(tǒng)是開發(fā)源碼的操作系統(tǒng),軟件資源豐富,同時具有內核功能強大,高校,穩(wěn)定,支持ARM等優(yōu)點。因此大大地提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,將其應用在電梯的控制領域具有很好的發(fā)展前景。

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