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關(guān)于電梯嵌入式遠程監控系統的設計
近年來(lái)，以嵌入式處理器為核心的智能電梯控制系統的飛速發(fā)展和普及， 對電梯控制系統的主控制器在功能、實(shí)時(shí)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(guān)于電梯嵌入式遠程監控系統的設計，希望對你有所幫助。
1系統的原理結構
本設計采用三星的S3C6410芯片作為電梯嵌入式視頻監控系統的核心，通過(guò)USB攝像頭采集視頻圖像，實(shí)時(shí)了解電梯的運行情況，模擬電梯和微處理器可以實(shí)現通信，可以實(shí)時(shí)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(guò)Internet傳輸到遠端的監控PC上，遠端的PC也可以對電梯實(shí)現遠程操控等。系統總體結構圖如圖1所示。
2硬件平臺設計
電梯服務(wù)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，以減少軟件開(kāi)發(fā)時(shí)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(wǎng)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(wù)器硬件設計框圖如圖2所示。
3軟件的實(shí)現
在軟件設計上采用linux操作系統作為軟件開(kāi)發(fā)平臺，linux操作系統中最關(guān)鍵的部分是實(shí)時(shí)多任務(wù)內核，它主要實(shí)現任務(wù)管理、定時(shí)器管理、存儲器管理、任務(wù)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操作系統可以將應用程序分解成多任務(wù)，簡(jiǎn)化了應用系統軟件的設計，使得電梯嵌入式智能控制器的實(shí)時(shí)性得到保證，而且良好的多任務(wù)設計，有助于提高系統的穩定性與可靠性。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(pán)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(guò)程就是電梯數據的變化，然后將實(shí)時(shí)變化的電梯數據存入電梯數據緩沖區，等待監控中心的連接請求，該緩沖區是一個(gè)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(gè)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(méi)有人去該層*/
}elevator;
該結構體實(shí)時(shí)記錄電梯當前的狀態(tài)和相關(guān)信息，它是電梯運行控制的數據核心。監控中心就是通過(guò)獲取該結構體信息來(lái)達到遠程監控電梯的。
3.2 鍵盤(pán)模擬電梯操作的處理過(guò)程
利用ARM6410開(kāi)發(fā)板上的小鍵盤(pán)來(lái)模擬電梯及操作過(guò)程流程說(shuō)明：首先打開(kāi)鍵盤(pán)設備/dev/mcu/kbd，如果返回鍵盤(pán)設備句柄就可以進(jìn)行初始化電梯數據，然后進(jìn)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(shí)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(gè)目標樓層，若當前電梯沒(méi)有運行而此時(shí)需要運行，則創(chuàng )建一個(gè)線(xiàn)程來(lái)運行電梯。
3.3 電梯的運行控制
電梯的運行過(guò)程是線(xiàn)程實(shí)現的，這是本模塊的核心。
流程說(shuō)明：電梯在運行過(guò)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(xiàn)程也就結束，所以在線(xiàn)程一開(kāi)始判斷電梯是否已經(jīng)處于運行狀態(tài)，若是，說(shuō)明某個(gè)線(xiàn)程正在進(jìn)行電梯的運行過(guò)程，則不能再有另一個(gè)運行線(xiàn)程，于是結束。否則，根據目標樓層數不斷循環(huán)來(lái)到達每一個(gè)目標層，當目標樓層數為0時(shí)，電梯停止，線(xiàn)程結束。
運行過(guò)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(méi)有目標層或已經(jīng)達到頂端或低端時(shí)，才改變電梯運行方向。若運行方向上有目標層時(shí)，則一直運行直到達到某個(gè)目標樓層，這是通過(guò)判斷達到的每一層是否是目標層來(lái)確定的。只有當達到某個(gè)目標層或電梯改變運行方向時(shí)，才重新根據目標樓層數來(lái)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(gè)目標層，當確定某個(gè)方向上還有目標層時(shí)，在到達一個(gè)目標層前(即使有鍵按下，目標層只可能增多，不會(huì )減少)，它一直為0，此時(shí)不用執行多余的判斷是否有目標層的操作，直到到達一個(gè)目標層時(shí)，將該標志置為1，表示到達了一個(gè)樓層，這時(shí)才重新判斷是否還有目標層。
在A(yíng)RM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，嵌入式操作系統移植、根文件系統的構建、應用軟件的編寫(xiě)和移植。采用成熟的ARM技術(shù)，具有高性能、高集成度、低功耗、低成本、低開(kāi)發(fā)難度等優(yōu)點(diǎn)，以及采用linux操作系統是開(kāi)發(fā)源碼的操作系統，軟件資源豐富，同時(shí)具有內核功能強大，高校，穩定，支持ARM等優(yōu)點(diǎn)。因此大大地提高了系統的可靠性和穩定性，將其應用在電梯的控制領(lǐng)域具有很好的發(fā)展前景。
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