无线通讯技术在自动扶梯控制系统中的应用

邢娟

摘 要：主要对无线通讯技术在自动扶梯控制系统中的应用展开了探讨，对控制系统中的硬件设计和软件设计作了详细的阐述和系统的分析，以期能为类似方面的无线通讯技术的应用提供有益的参考和借鉴。

关键词：无线通讯技术；自动扶梯；控制系统；硬件设计

中图分类号：TH236 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.12.139

所谓的“无线通信”，是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。目前，无线通讯技术的应用范围越来越广，并逐渐覆盖到了自动扶梯的控制系统上。基于此，本文对无线通讯技术在自动扶梯控制系统中的应用进行探讨，相信对有关方面有一定的帮助。

1 硬件设计

1.1 芯片的选择

1.1.1 微处理器的选择

控制板上的微处理器主要用于实现对自动扶梯各种功能的控制，负责对采样的控制，对信号调理芯片进行编程和控制，与无线通讯技术模块通信等。由于采用了模块化设计方案，因此，微处理器可以通过UART接口与无线通讯技术模块通信，包括接收和发送从安全回路各信号端按照无线通讯技术协议规定的数据格式采集的数据，控制系统的采集动作及无线通讯技术模块的工作方式。

基于ARM核心的微处理器具有运算速度快、体积小、功耗低、外围接口资源丰富等优点。本文采用基于ARM7T的PhilipsLPG2146微控制器。

1.1.2 无线通讯技术模块的选择

接收和发送模块使用的无线通讯技术芯片是已经商品化的无线通讯技术模块，其核心是主流的CSR的BlUeC。re02-External无线通讯技术芯片与外围器件一起构成无线通讯技术模块，如图1所示。电压调整电路提供无线通讯技术模块所需的3.3 V和1.8 V电压，闪存用于存储无线通讯技术固件和配置参数。无线通讯技术主机可通过各种接口（SPI接口、UART接口和USB接口等）实现与无线通讯技术模块的通信。

1.2 硬件系统设计

系统硬件分为发送模块和接收模块两部分。

1.2.1 发送模块

发送模块包括采集信号部分和发送部分。采集信号部分为八通道数据采集系统。8路传感器信号经过放大与调理后，均变为0～3 V的标准模拟电压信号，分别连接到LPC2146的AD1.0～AD1.7管脚。LPG2146片内的ADC是一个分辨率为10位、转换速率为400 kS/s的逐次逼近型ADC，支持8路复用的输入信号。LPG2146对8路信号进行轮流采样，由其内部的ADC提供转换时的电压基准。本文使用了LT1461A3这一+3 V的精密电压基准。发送部分以CSRBG02无线通讯技术模块为核心，与接收模块进行无线通讯技术AGL（Access Contorl List）数据通信。

1.2.2 接收模块

接收模块分为接收部分和信号处理部分。接收部分同样以CSRBG02无线通讯技术模块为核心，与发送模块进行数据通信；信号处理部分由以LTC2146为核心的主控制器组成，用于处理接收到的安全回路信号，实现对自动扶梯的控制。

GSRBlueGore02无线通讯技术模块具有HGIUART与HCIUSB传输层。本文采用了编程较为简单的HCIUART接口与微控制器LPG2146连接。无线通讯技术模块与ARM的硬件连接如图2所示。由于无线通讯技术模块和ARM都采用+3.3 V电源供电，因此其接口间不存在电平差异，不需要转换电平。无线通讯技术模块UART接口的发送端UARTTX接LPG2146的UART，接收端接RXD0，而无线通讯技术模块的UART接口的接收端UARTRX接LPG2146的UART，发送端接TXD0。

无线通讯技术模块的复位电路有上电复位、手动复位和LPC2146控制复位3种复位功能。当RST脚上的高电平持续时间大于5 ms时，无线通讯技术模块将被复位。

C1和R3组成上电复位电路，S1为长开按钮。当S1按下时，实现手动复位。LPC2146的P0.16脚接BTRST，可以通过D1二极管使无线通讯技术模块复位。

整个系统的无线通讯技术解决方案如图2所示，传感器采集各个安全回路信号给信号采集控制器。信号采集和处理模块由LPG2146构成，信号传输模块由无线通讯技术BC02构成。由LPC2146的CPU驱动，无线通讯技术模块之间进行无线传输，并与自动扶梯的主控制器进行有机连接，构成了自动扶梯安全回路无线通讯技术无线传输控制系统。

2 软件设计

无线通讯技术模块的通信原理为：开始初始化无线通讯技术模块，直到初始化成功；通信模块初始化完成以后，连接两个无线通讯技术模块，直至成功建立联系；随后，分别读写无线通讯技术设备，发送或者接收无线通讯技术指令并更新。无线通讯技术模块的通信流程如图3所示。

整个系统包括应用端口通信及协议模块、I2CAP协议模块、HCI接口驱动模块和FLASH编程模块，主要完成系统的初始化处理、FLASH编程、查询并建立ACL链接、数据传送和接收等。整个源代码是用C语言在ADS1.2编译器内编程的。系统复位后，ARM微控制器为UART建立57.6 kB/s的标准数据速率。通过HCI主控制器接口，无线通讯技术设备之间建立流控，并进行加密协议的检权，从而组成无线通讯技术设备微微网，为无线通讯技术设备之间的数据传输做好准备。在建立ACL链接之后，主从无线通讯技术模块之间就可以进行数据交换了。

3 结束语

综上所述，随着我国科学技术的不断发展，无线通讯信息技术的应用范围越来越广。自动扶梯是建筑中的常用设备，将无线通讯技术应用于自动扶梯的控制系统中，能够大大提高控制系统的工作效率，值得推广和应用。

参考文献

[1]聂浩龙.自动扶梯节能控制技术分析[J].中国高新技术企业，2016（01）.

[2]沈玉梅.基于PLC的自动扶梯变频系统设计[J].机电工程技术，2011（12）.

〔编辑：刘晓芳〕