一種基于knx總線的停車場(chǎng)智能終端設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于KNX總線的停車場(chǎng)智能終端設(shè)備，掛載在KNX總線上，包括：一微控制器，一KNX通信內(nèi)核模塊，所述KNX通信內(nèi)核模塊與KNX總線和微控制器連接，所述KNX通信內(nèi)核模塊主要負(fù)責(zé)采集KNX總線上的信號(hào)，同時(shí)將采集到的信息通過(guò)串口發(fā)送給微控制器，微控制器通過(guò)KNX通信模塊與KNX總線進(jìn)行通信。本實(shí)用新型可以直接掛載到KNX總線上，通過(guò)相關(guān)的配置，對(duì)KNX總線上的其他KNX設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和管理；該智能終端功能齊全、智能化程度更高、系統(tǒng)靈活、可靠性強(qiáng)、能夠降低整個(gè)總線系統(tǒng)的功耗，達(dá)到節(jié)約能源的目的。
【專利說(shuō)明】一種基于KNX總線的停車場(chǎng)智能終端設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及KNX技術(shù)及嵌入式技術(shù)，具體涉及一種基于KNX總線的停車場(chǎng)智 能終端設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛增長(zhǎng)，我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)也得到了快速發(fā)展。汽車數(shù)量的增長(zhǎng)帶給人 們出行方便的同時(shí)，也增加了城市的交通壓力，停車難的問(wèn)題已成為我國(guó)亟待解決的一個(gè) 問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)的停車位數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于車輛的數(shù)量，給停車帶來(lái)了巨大的壓力，而且停車 場(chǎng)自動(dòng)化程度和智能化程度都很低，現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)基本上都是通過(guò)人工的方式進(jìn)行記錄 的。這些都對(duì)停車場(chǎng)信息集中統(tǒng)計(jì)和管理造成了不便，既浪費(fèi)了大量的人力和財(cái)力，不利于 用戶查詢以及管理者的綜合管理，同時(shí)由于數(shù)據(jù)量大造成的定量分析和數(shù)據(jù)處理的難度也 比較大，只能定性的分析所存儲(chǔ)的車位信息對(duì)車位進(jìn)行監(jiān)控及路徑引導(dǎo)。而智能終端設(shè)備 是目前網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的重要形式之一，開(kāi)發(fā)一種停車場(chǎng)智能終端設(shè)備對(duì)于改善服務(wù)質(zhì)量、緩解 城市交通壓力、拓展業(yè)務(wù)有著重大意義。
[0003] KNX總線技術(shù)是融合歐洲三大總線技術(shù)EIB，BatiBUS和EHS而發(fā)展起來(lái)的新型總 線標(biāo)準(zhǔn)。它是家居和樓宇控制領(lǐng)域唯一的開(kāi)放式國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，有著20多年的市場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。 KNX在綠色樓宇和能源效率上做出了突出貢獻(xiàn)。
[0004] 目前國(guó)內(nèi)的KNX產(chǎn)品主要集中在輸入輸出設(shè)備、開(kāi)關(guān)執(zhí)行器、調(diào)光器、窗簾控制 器、執(zhí)行器等，這些產(chǎn)品的功能都比較單一，特別是終端設(shè)備，人機(jī)界面不夠人性化，智能化 程度低，數(shù)據(jù)處理能力差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種基于KNX總線的停車場(chǎng)智能終端 設(shè)備。通過(guò)在該智能終端上實(shí)現(xiàn)KNX協(xié)議棧，使其可直接掛載在KNX總線上去，通過(guò)相關(guān)的 配置，可以對(duì)KNX總線上所有的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控與管理。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種基于KNX總線的停車場(chǎng)智能終端設(shè)備，掛載在KNX總線上，包括：
[0008] -微控制器，
[0009] 一 KNX通信內(nèi)核模塊，所述KNX通信內(nèi)核模塊與KNX總線和微控制器連接，
[0010] 所述KNX通信內(nèi)核模塊主要負(fù)責(zé)采集KNX總線上的信號(hào)，同時(shí)將采集到的信息通 過(guò)串口發(fā)送給微控制器，微控制器通過(guò)KNX通信模塊與KNX總線進(jìn)行通信。
[0011] 在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述KNX通信模塊包括KNX通信控制器和KNX 總線收發(fā)器，所述KNX通信控制器通過(guò)UART接口連接微控制器，KNX總線收發(fā)器直接連接 于KNX總線。
[0012] 在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述微控制器選用型號(hào)為TI的0MAP3530處 理器，該處理器是基于ARM Cortex-A8核和TMS320C64x DSP核的雙核處理器。
[0013] 在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述微控制器還連接有微控制器外圍電路、 電源電路、時(shí)鐘電路、SD卡接口電路、觸摸屏顯示電路、JTAG接口電路、USB接口以及以太網(wǎng) 接口電路。
[0014] 通過(guò)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：
[0015] 本實(shí)用新型可以直接掛載到KNX總線上，通過(guò)相關(guān)的配置，對(duì)KNX總線上的其他 KNX設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和管理；該智能終端功能齊全、智能化程度更高、系統(tǒng)靈活、可靠性強(qiáng)、能 夠降低整個(gè)總線系統(tǒng)的功耗，達(dá)到節(jié)約能源的目的。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017] 圖1為本實(shí)用新型智能終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。
[0018] 圖2為本實(shí)用新型的KNX通信內(nèi)核模塊電路。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0020] 參照?qǐng)D1，一種基于KNX總線的停車場(chǎng)智能終端設(shè)備主要由微控制器及其外圍電 路、KNX通信內(nèi)核模塊、電源電路、時(shí)鐘電路、SD卡接口電路、觸摸屏顯示電路、蜂鳴器電路、 JTAG接口電路、USB接口以及以太網(wǎng)接口電路組成。
[0021] 所述微控制器采用TI的0MAP3530處理器，該處理器是基于ARM Cortex-A8核和 TMS320C64x DSP核的雙核處理器。它主要實(shí)現(xiàn)與KNX通信內(nèi)核模塊的通信，系統(tǒng)管理以及應(yīng) 用程序。微控制器通過(guò)串口與KNX通信內(nèi)核模塊之間互相通信。鑒于DSP核數(shù)據(jù)處理能力 強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，本實(shí)用新型在0MAP3530的DSP核上實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)車位引導(dǎo)系統(tǒng)的最短路徑算法。 當(dāng)該智能終端接收到停車場(chǎng)傳感器發(fā)送過(guò)來(lái)的信息時(shí)，把最佳車位的選擇問(wèn)題轉(zhuǎn)換為最短 路徑問(wèn)題，通過(guò)算法為駕駛員提供一條最佳停車路徑。
[0022] 所述KNX通信內(nèi)核模塊分別與微控制器和KNX總線連接，是微控制器與KNX總線 之間通信的橋梁。KNX通信內(nèi)核模塊采集KNX總線上的信息，經(jīng)過(guò)解析分析之后轉(zhuǎn)換為串口 數(shù)據(jù)，通過(guò)串口將數(shù)據(jù)發(fā)送給微控制器，微控制器可以直接將命令或者數(shù)據(jù)通過(guò)串口發(fā)送 給KNX通信內(nèi)核模塊，KNX通信內(nèi)核模塊將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為KNX總線數(shù)據(jù)發(fā)送到KNX總線上。
[0023] 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確時(shí)間；SD卡接口為系統(tǒng)存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)提供了保障。
[0024] 觸摸屏顯示電路為系統(tǒng)提供良好的人機(jī)交互界面；蜂鳴器電路的設(shè)計(jì)有利于系統(tǒng) 故障時(shí)報(bào)警提示或者出現(xiàn)突發(fā)事件時(shí)報(bào)警。
[0025] USB接口電路用于智能終端與PC機(jī)的連接，用戶可通過(guò)PC機(jī)對(duì)智能終端進(jìn)行操 作。JTAG接口用于程序的下載與調(diào)試。
[0026] 電源電路設(shè)計(jì)選用的是TI的電源管理芯片TPS65930，TPS65930為0MAP3530提供 了三個(gè)最主要的內(nèi)核電壓，分別是 VDD1_C0RE(1. 2V)、VDD2_C0RE(1. 2V)和 VI0_1V8(1. 8V)。 VDD1_C0RE為0MAP3530處理器內(nèi)部邏輯模塊供電，VDD2_C0RE為0MAP3530處理器內(nèi)核供 電，VI0_1V8為0MAP3530處理器I/O模塊供電。
[0027] 以太網(wǎng)接口電路為系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)提供了方便，通過(guò)網(wǎng)線可以將該智能終端接入互聯(lián) 網(wǎng)，通過(guò)相關(guān)的配置，用戶可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)智能終端設(shè)備進(jìn)行操作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)KNX總線上 的其他節(jié)點(diǎn)設(shè)備的監(jiān)控和管理。
[0028] 參照?qǐng)D2，KNX通信內(nèi)核模塊主要由KNX通信控制器和KNX總線收發(fā)器組成。通信 控制器選用周立功公司的LPC1766, KNX總線收發(fā)控制器選用TP-UART-IC。
[0029] KNX通信控制器主要負(fù)責(zé)運(yùn)行KNX協(xié)議棧，存儲(chǔ)用戶應(yīng)用程序參數(shù)，存儲(chǔ)用戶應(yīng)用 程序，提供PEI接口以及與微控制器之間通信；它與KNX總線收發(fā)控制器連接，由專用的發(fā) 送和接收端口處理KNX報(bào)文，同時(shí)接收TP-UART-IC的復(fù)位和保存信號(hào)。
[0030] KNX總線收發(fā)控制器與KNX總線、KNX通信控制器連接，主要負(fù)責(zé)分離KNX總線上 的能量和數(shù)字信號(hào)，發(fā)送和接收通信控制器的處理信號(hào)，提供一個(gè)5V和24V的電壓，監(jiān)測(cè)總 線電壓等。UART接口可以實(shí)現(xiàn)通信控制器與微控制器之間的通信。其他電路則完成通信控 制器順利運(yùn)行所需的電路，如晶振、下載程序的JTAG、編程按鈕等。
[0031] KNX標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)0SI參考模型而設(shè)計(jì)，從KNX通信內(nèi)核實(shí)現(xiàn)的方便性和可行性設(shè)計(jì)出 發(fā)，KNX通信內(nèi)核軟件部分主要可分為3個(gè)部分：通信模塊、管理模塊和應(yīng)用模塊。通信模 塊由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層構(gòu)成，主要實(shí)現(xiàn)報(bào)文的裝配和分解，報(bào)文 的接收和發(fā)送；管理模塊的主要目的是標(biāo)準(zhǔn)化管理客戶機(jī)和管理服務(wù)器之間的交互，實(shí)現(xiàn) 管理客戶機(jī)和服務(wù)器之間的最高等級(jí)的通信，從而成功配置設(shè)備。應(yīng)用模塊主要由用戶應(yīng) 用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0032] 基于KNX總線的智能終端設(shè)備以WinCE嵌入式操作系統(tǒng)為平臺(tái)，WinCE除了具有良 好實(shí)時(shí)性能、強(qiáng)大的通信功能和各模塊化設(shè)計(jì)之外，還具有出色的圖形界面、多任務(wù)處理能 力以及采用與Win32方式兼容API方式。良好的人機(jī)交互界面，方便用戶操作。一個(gè)WinCE 系統(tǒng)包括四層結(jié)構(gòu)：應(yīng)用程序、WinCE內(nèi)核映像、BSP、硬件平臺(tái)。鑒于WinCE系統(tǒng)的分層特 性，實(shí)現(xiàn)該智能終端的重點(diǎn)在BSP的編寫和集成方面，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備中bootloader和WinCE 的移植。
[0033] 該智能終端具有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備重組態(tài)功能，利用WinCE強(qiáng)大的功能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)全部設(shè) 備的可視化、圖形化設(shè)備控制和系統(tǒng)管理功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)KNX總線設(shè)備的組態(tài)和配置功能， 省去PC機(jī)和專用ETS工程軟件，解決系統(tǒng)組態(tài)和配置的麻煩。
[0034] 相比其他總線設(shè)備，基于KNX總線的智能終端設(shè)備可以直接掛載到KNX總線上，通 過(guò)相關(guān)的配置，對(duì)KNX總線上的其他KNX設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和管理；采用WinCE操作系統(tǒng)，很好 的繼承了傳統(tǒng)Windows界面風(fēng)格，具有可定制能力，便于多平臺(tái)應(yīng)用，方便用戶進(jìn)行操作； 該智能終端功能齊全、智能化程度更高、系統(tǒng)靈活、可靠性強(qiáng)、能夠降低整個(gè)總線系統(tǒng)的功 耗，達(dá)到節(jié)約能源的目的。
[0035] 基于KNX總線的停車場(chǎng)智能終端設(shè)備通過(guò)采集KNX總線上傳感器發(fā)送過(guò)來(lái)的信 號(hào)來(lái)監(jiān)控整個(gè)停車場(chǎng)的車位占用信息以及照明信息。當(dāng)有車輛進(jìn)入時(shí)，KNX總線上的傳感 器可以將車輛信息發(fā)送到該智能終端，智能終端根據(jù)該車的位置以及當(dāng)前停車場(chǎng)的車位信 息，為該車分配一條最佳停車車位路徑，同時(shí)點(diǎn)亮該條路徑上的燈來(lái)引導(dǎo)車輛停車。
[0036] 基于KNX總線的停車場(chǎng)智能終端根據(jù)KNX總線上的傳感器檢測(cè)到的信息對(duì)整個(gè)停 車場(chǎng)的照明、通風(fēng)、水泵等設(shè)備進(jìn)行管理，例如在停車場(chǎng)無(wú)人的時(shí)候，智能終端將停車場(chǎng)的 LED燈的亮度降到最低，當(dāng)有人進(jìn)入時(shí)，智能終端檢測(cè)到傳感器傳過(guò)來(lái)的信號(hào)，通過(guò)點(diǎn)亮人 附近的LED燈，實(shí)現(xiàn)人員跟蹤照明。
[0037] 停車場(chǎng)管理人員可通過(guò)該智能終端對(duì)整個(gè)停車場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控和管理，實(shí)時(shí)地查看當(dāng) 前停車場(chǎng)的停車狀況以及停車環(huán)境。該智能終端還具有記憶功能，可以將每天的停車狀況 記錄下來(lái)，方便管理者進(jìn)行調(diào)查和統(tǒng)計(jì)工作，管理人員可以設(shè)置系統(tǒng)更新時(shí)間，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行 相應(yīng)的處理。相比其他總線設(shè)備，基于KNX總線的停車場(chǎng)智能終端設(shè)備功能豐富，智能化程 度高，可靠性強(qiáng)。在滿足人需求的前提下，使得停車場(chǎng)功耗達(dá)到最低，實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制。
[0038] 以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述 的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還 會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于KNX總線的停車場(chǎng)智能終端設(shè)備，掛載在KNX總線上，其特征在于，包括： 一微控制器， 一 KNX通信內(nèi)核模塊，所述KNX通信內(nèi)核模塊與KNX總線和微控制器連接， 所述KNX通信內(nèi)核模塊主要負(fù)責(zé)采集KNX總線上的信號(hào)，同時(shí)將采集到的信息通過(guò)串 口發(fā)送給微控制器，微控制器通過(guò)KNX通信模塊與KNX總線進(jìn)行通信。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于KNX總線的停車場(chǎng)智能終端設(shè)備，其特征在于：所 述KNX通信模塊包括KNX通信控制器和KNX總線收發(fā)器，所述KNX通信控制器通過(guò)UART接 口連接微控制器，KNX總線收發(fā)器直接連接于KNX總線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于KNX總線的停車場(chǎng)智能終端設(shè)備，其特征在于： 所述微控制器選用型號(hào)為TI的0MAP3530處理器，該處理器是基于ARM Cortex-A8核和 TMS320C64x DSP核的雙核處理器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于KNX總線的停車場(chǎng)智能終端設(shè)備，其特征在于：所 述微控制器還連接有微控制器外圍電路、電源電路、時(shí)鐘電路、SD卡接口電路、觸摸屏顯示 電路、JTAG接口電路、USB接口以及以太網(wǎng)接口電路。
【文檔編號(hào)】G08G1/14GK203849878SQ201420117257
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】張玉杰, 伍瑩瑩 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)