一種基于knx總線的停車場智能終端設備的制作方法

一種基于knx總線的停車場智能終端設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于KNX總線的停車場智能終端設備，掛載在KNX總線上，包括：一微控制器，一KNX通信內核模塊，所述KNX通信內核模塊與KNX總線和微控制器連接，所述KNX通信內核模塊主要負責采集KNX總線上的信號，同時將采集到的信息通過串口發送給微控制器，微控制器通過KNX通信模塊與KNX總線進行通信。本實用新型可以直接掛載到KNX總線上，通過相關的配置，對KNX總線上的其他KNX設備進行監控和管理；該智能終端功能齊全、智能化程度更高、系統靈活、可靠性強、能夠降低整個總線系統的功耗，達到節約能源的目的。
【專利說明】一種基于KNX總線的停車場智能終端設備

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及KNX技術及嵌入式技術，具體涉及一種基于KNX總線的停車場智 能終端設備。

【背景技術】
[0002] 隨著經濟的迅猛增長，我國汽車產業也得到了快速發展。汽車數量的增長帶給人 們出行方便的同時，也增加了城市的交通壓力，停車難的問題已成為我國亟待解決的一個 問題。目前國內的停車位數量遠遠低于車輛的數量，給停車帶來了巨大的壓力，而且停車 場自動化程度和智能化程度都很低，現場采集的數據基本上都是通過人工的方式進行記錄 的。這些都對停車場信息集中統計和管理造成了不便，既浪費了大量的人力和財力，不利于 用戶查詢以及管理者的綜合管理，同時由于數據量大造成的定量分析和數據處理的難度也 比較大，只能定性的分析所存儲的車位信息對車位進行監控及路徑引導。而智能終端設備 是目前網絡應用的重要形式之一，開發一種停車場智能終端設備對于改善服務質量、緩解 城市交通壓力、拓展業務有著重大意義。
[0003] KNX總線技術是融合歐洲三大總線技術EIB，BatiBUS和EHS而發展起來的新型總 線標準。它是家居和樓宇控制領域唯一的開放式國際標準，有著20多年的市場應用經驗。 KNX在綠色樓宇和能源效率上做出了突出貢獻。
[0004] 目前國內的KNX產品主要集中在輸入輸出設備、開關執行器、調光器、窗簾控制 器、執行器等，這些產品的功能都比較單一，特別是終端設備，人機界面不夠人性化，智能化 程度低，數據處理能力差。


【發明內容】

[0005] 針對現有技術存在的缺點，本實用新型提供一種基于KNX總線的停車場智能終端 設備。通過在該智能終端上實現KNX協議棧，使其可直接掛載在KNX總線上去，通過相關的 配置，可以對KNX總線上所有的設備進行監控與管理。
[0006] 為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：
[0007] -種基于KNX總線的停車場智能終端設備，掛載在KNX總線上，包括：
[0008] -微控制器，
[0009] 一 KNX通信內核模塊，所述KNX通信內核模塊與KNX總線和微控制器連接，
[0010] 所述KNX通信內核模塊主要負責采集KNX總線上的信號，同時將采集到的信息通 過串口發送給微控制器，微控制器通過KNX通信模塊與KNX總線進行通信。
[0011] 在本實用新型的一個優選實施例中，所述KNX通信模塊包括KNX通信控制器和KNX 總線收發器，所述KNX通信控制器通過UART接口連接微控制器，KNX總線收發器直接連接 于KNX總線。
[0012] 在本實用新型的一個優選實施例中，所述微控制器選用型號為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] 在本實用新型的一個優選實施例中，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 接口電路。
[0014] 通過上述技術方案，本實用新型的有益效果是：
[0015] 本實用新型可以直接掛載到KNX總線上，通過相關的配置，對KNX總線上的其他 KNX設備進行監控和管理；該智能終端功能齊全、智能化程度更高、系統靈活、可靠性強、能 夠降低整個總線系統的功耗，達到節約能源的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例 或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提 下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017] 圖1為本實用新型智能終端設備的結構框圖。
[0018] 圖2為本實用新型的KNX通信內核模塊電路。

【具體實施方式】
[0019] 為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下 面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0020] 參照圖1，一種基于KNX總線的停車場智能終端設備主要由微控制器及其外圍電 路、KNX通信內核模塊、電源電路、時鐘電路、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。它主要實現與KNX通信內核模塊的通信，系統管理以及應 用程序。微控制器通過串口與KNX通信內核模塊之間互相通信。鑒于DSP核數據處理能力 強的優勢，本實用新型在0MAP3530的DSP核上實現停車場車位引導系統的最短路徑算法。 當該智能終端接收到停車場傳感器發送過來的信息時，把最佳車位的選擇問題轉換為最短 路徑問題，通過算法為駕駛員提供一條最佳停車路徑。
[0022] 所述KNX通信內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通信內核模塊采集KNX總線上的信息，經過解析分析之后轉換為串口 數據，通過串口將數據發送給微控制器，微控制器可以直接將命令或者數據通過串口發送 給KNX通信內核模塊，KNX通信內核模塊將數據轉換為KNX總線數據發送到KNX總線上。
[0023] 實時時鐘電路為系統提供準確時間；SD卡接口為系統存儲大量數據提供了保障。
[0024] 觸摸屏顯示電路為系統提供良好的人機交互界面；蜂鳴器電路的設計有利于系統 故障時報警提示或者出現突發事件時報警。
[0025] USB接口電路用于智能終端與PC機的連接，用戶可通過PC機對智能終端進行操 作。JTAG接口用于程序的下載與調試。
[0026] 電源電路設計選用的是TI的電源管理芯片TPS65930，TPS65930為0MAP3530提供 了三個最主要的內核電壓，分別是 VDD1_C0RE(1. 2V)、VDD2_C0RE(1. 2V)和 VI0_1V8(1. 8V)。 VDD1_C0RE為0MAP3530處理器內部邏輯模塊供電，VDD2_C0RE為0MAP3530處理器內核供 電，VI0_1V8為0MAP3530處理器I/O模塊供電。
[0027] 以太網接口電路為系統聯網提供了方便，通過網線可以將該智能終端接入互聯 網，通過相關的配置，用戶可以通過網絡對智能終端設備進行操作，從而實現對KNX總線上 的其他節點設備的監控和管理。
[0028] 參照圖2，KNX通信內核模塊主要由KNX通信控制器和KNX總線收發器組成。通信 控制器選用周立功公司的LPC1766, KNX總線收發控制器選用TP-UART-IC。
[0029] KNX通信控制器主要負責運行KNX協議棧，存儲用戶應用程序參數，存儲用戶應用 程序，提供PEI接口以及與微控制器之間通信；它與KNX總線收發控制器連接，由專用的發 送和接收端口處理KNX報文，同時接收TP-UART-IC的復位和保存信號。
[0030] KNX總線收發控制器與KNX總線、KNX通信控制器連接，主要負責分離KNX總線上 的能量和數字信號，發送和接收通信控制器的處理信號，提供一個5V和24V的電壓，監測總 線電壓等。UART接口可以實現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 制器順利運行所需的電路，如晶振、下載程序的JTAG、編程按鈕等。
[0031] KNX標準根據0SI參考模型而設計，從KNX通信內核實現的方便性和可行性設計出 發，KNX通信內核軟件部分主要可分為3個部分：通信模塊、管理模塊和應用模塊。通信模 塊由物理層、數據鏈路層、傳輸層、網絡層、應用層構成，主要實現報文的裝配和分解，報文 的接收和發送；管理模塊的主要目的是標準化管理客戶機和管理服務器之間的交互，實現 管理客戶機和服務器之間的最高等級的通信，從而成功配置設備。應用模塊主要由用戶應 用程序來實現。
[0032] 基于KNX總線的智能終端設備以WinCE嵌入式操作系統為平臺，WinCE除了具有良 好實時性能、強大的通信功能和各模塊化設計之外，還具有出色的圖形界面、多任務處理能 力以及采用與Win32方式兼容API方式。良好的人機交互界面，方便用戶操作。一個WinCE 系統包括四層結構：應用程序、WinCE內核映像、BSP、硬件平臺。鑒于WinCE系統的分層特 性，實現該智能終端的重點在BSP的編寫和集成方面，以實現設備中bootloader和WinCE 的移植。
[0033] 該智能終端具有網絡設備重組態功能，利用WinCE強大的功能實現網絡內全部設 備的可視化、圖形化設備控制和系統管理功能，同時實現KNX總線設備的組態和配置功能， 省去PC機和專用ETS工程軟件，解決系統組態和配置的麻煩。
[0034] 相比其他總線設備，基于KNX總線的智能終端設備可以直接掛載到KNX總線上，通 過相關的配置，對KNX總線上的其他KNX設備進行監控和管理；采用WinCE操作系統，很好 的繼承了傳統Windows界面風格，具有可定制能力，便于多平臺應用，方便用戶進行操作； 該智能終端功能齊全、智能化程度更高、系統靈活、可靠性強、能夠降低整個總線系統的功 耗，達到節約能源的目的。
[0035] 基于KNX總線的停車場智能終端設備通過采集KNX總線上傳感器發送過來的信 號來監控整個停車場的車位占用信息以及照明信息。當有車輛進入時，KNX總線上的傳感 器可以將車輛信息發送到該智能終端，智能終端根據該車的位置以及當前停車場的車位信 息，為該車分配一條最佳停車車位路徑，同時點亮該條路徑上的燈來引導車輛停車。
[0036] 基于KNX總線的停車場智能終端根據KNX總線上的傳感器檢測到的信息對整個停 車場的照明、通風、水泵等設備進行管理，例如在停車場無人的時候，智能終端將停車場的 LED燈的亮度降到最低，當有人進入時，智能終端檢測到傳感器傳過來的信號，通過點亮人 附近的LED燈，實現人員跟蹤照明。
[0037] 停車場管理人員可通過該智能終端對整個停車場進行監控和管理，實時地查看當 前停車場的停車狀況以及停車環境。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，方便管理者進行調查和統計工作，管理人員可以設置系統更新時間，對數據進行 相應的處理。相比其他總線設備，基于KNX總線的停車場智能終端設備功能豐富，智能化程 度高，可靠性強。在滿足人需求的前提下，使得停車場功耗達到最低，實現節能控制。
[0038] 以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行 業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還 會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型 要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1. 一種基于KNX總線的停車場智能終端設備，掛載在KNX總線上，其特征在于，包括： 一微控制器， 一 KNX通信內核模塊，所述KNX通信內核模塊與KNX總線和微控制器連接， 所述KNX通信內核模塊主要負責采集KNX總線上的信號，同時將采集到的信息通過串 口發送給微控制器，微控制器通過KNX通信模塊與KNX總線進行通信。
2. 根據權利要求1所述的一種基于KNX總線的停車場智能終端設備，其特征在于：所 述KNX通信模塊包括KNX通信控制器和KNX總線收發器，所述KNX通信控制器通過UART接 口連接微控制器，KNX總線收發器直接連接于KNX總線。
3. 根據權利要求1所述的一種基于KNX總線的停車場智能終端設備，其特征在于： 所述微控制器選用型號為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. 根據權利要求1所述的一種基于KNX總線的停車場智能終端設備，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接口以及以太網接口電路。
【文檔編號】G08G1/14GK203849878SQ201420117257
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月17日 優先權日:2014年3月17日
【發明者】張玉杰, 伍瑩瑩 申請人:陜西科技大學