EDN China > 设计实例 > 嵌入式系统 > 参考设计 > 正文
? 2016博客大赛-不限主题,寻找电子导师,大奖升级??

(多图) 基于Raspberry Pi的电梯彩屏显示系统设计

赖江?? 李英祥?? 何琪?? 苏凯?? 成都信息工程学院通信工程学院?? 2014年12月01日 ?? 收藏0
近年来,随着高层建筑数量的与日俱增,电梯的需求量也在增加。现阶段我们广泛使用的电梯都是基于LED点阵列的显示系统,显示状态信息比较简单,显示方式比较单调。此外,现在的一些电梯里的广告机,虽然改善了电梯轿内的乘坐环境,良好的广告效果也给商家带来了不小的经济效益。但是这种显示装置没有和电梯控制系统融为一体,只是单纯的视频播放而已。

为了使显示和电梯控制系统相融合,打造舒适的乘坐环境,针对现有的电梯系统提出一种由单片机完成不同厂商适配、由ARM/X86统一显示的双核处理方法。该方法中ARM/X86处理器专注于统一通用格式电梯状态信息解码、楼层图片切换或视频播放,从而提高整个系统的实时性与可靠性。针对不同厂商的电梯通信协议,只需要更改单片机的编解码程序便可使整个系统重新工作。

Raspberry Pi(中文名为“树莓派”)是一款由英国的树莓派基金会所开发,以低价硬件及自由软件为学生计算机编程教育而设计的卡片式电脑。其配备一枚700 MHz博通出产的ARM架构BCM2835处理器,256 MB内存(B型已升级到512 MB内存)的微型电脑主板。Raspberry Pi以SD卡为内存硬盘,主板周围有两个USB接口和一个网口,可连接键盘、鼠标和网线,同时拥有视频模拟信号的电视输出接口和HDMI高清视频输出接口。以上部件全部整合在一张仅比信用卡稍大的主板上,具备所有PC的基本功能。其操作系统采用开源的Linux系统,比如Debian、Arch Linux,自带的Iceweasel、KOffice等软件能够满足基本的网络浏览、文字处理以及计算机学习的需要。

Qt是一个1991年由奇趣科技开发的跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架。Qt具有优良的跨平台特性,Qt支持下列操作系统:Microsoft Windows 95/98、Microsoft Windows NT、Linux、Solaris、SunOS、HP-UX、Digital UNIX(OSF/1、Tru64)、FreeBSD、BSD/OS,SCO、AIX、OS390、QNX等等。

1 系统整体设计

1.1 系统框架

本系统的硬件部分主要由接口转接板和显示板组成,系统框图如图1所示。

图1 系统框图
图1 系统框图

1.2 子系统功能介绍

1.2.1 接口转接板

接收RS-485/CAN总线上的电梯通信协议,并完成协议的解析;承载温度传感设备和挂在I2C总线上的时钟电路,供显示板读取温度和时间信息,完成用户按键的检测与编码。

1.2.2 显示板

接收接口转接板译码后的电梯数据;读取温度和时间信息;实现界面应用程序。

2 接口转接板子系统设计

接口转接板子系统硬件主要包括ATmega8单片机、DS18B20温度传感器、PCF8563时钟芯片、MAX485芯片等。其接口转接板框图如图2所示。

图2 接口转接板框图
图2 接口转接板框图

电梯的通信协议有多种,本文以NICE3000通信协议为例实现本系统。

2.1 NICE3000通信协议的通信设定

通信方式:RS-485标准、异步、半双工。

数据格式:1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验位。

通信波特率:9600 bps。

通信地址定义:广播地址为0,外接节点地址为1~31(外招板拨码开关确定),地址同时也表示外招所在楼层;显示板只是接收显示,地址设定为0(拨码),无需通信回复。

数据校验:采用两位异或校验。

数据帧分类:共有两种形式,其中广播帧用于外招显示内容的信息,不需要返回帧,另外还有一种是普通帧,主要完成主控制板与外招之间的控制信息交换。

2.2 帧格式

数据帧采用固定长度,5个字节,结构为帧头、用户数据、帧尾。

帧头:包括1个字节地址,即主控制板发送给外招的标识,从机(外招)根据帧头判断本机是否响应当前通信。如果地址是广播地址,则从机接收信息,但是不用返回。

用户数据包括:数据2个字节,根据发送方向(主到从或是从到主)以及帧形式定义不同的用户数据。

帧尾:包括2个字节校验数据,先发低位,后发高位。

电梯系统接收到的数据帧不能直接显示,需要根据数据帧格式,对数据进行校验,然后解析,最后提取有用的数据给显示系统进行显示。本系统的操作如下:

基于Raspberry Pi的电梯彩屏显示系统设计


上一页123下一页
?? ?? ??


打开微信“扫一扫”,打开网页后点击屏幕右上角分享按钮

1.扫描左侧二维码
2.点击右上角的分享按钮
3.选择分享给朋友
?? ??

Raspberry Pi? 电梯? Qt5? 双处理器架构?

相关文章

我来评论
美国的游客
美国的游客 ??? (您将以游客身份发表,请登录 | 注册)
?
有问题请反馈