專利名稱：無線智能電動(dòng)葫蘆操作手柄實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)控制領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)葫蘆無線控制的方法。
背景技術(shù)：
在電動(dòng)葫蘆控制中，操作手柄作為電動(dòng)葫蘆的控制部分，其安全性、可靠性、智能性和易用性越來越受到人們的重視。利用無線操作手柄對電動(dòng)葫蘆進(jìn)行控制，操作人員自由選擇最佳操作位置，避免能見度差、危險(xiǎn)的操作地點(diǎn)，使人身自由獲得解放。操作安全性、 可靠性、方便性、連貫性、工作效率大大提高，勞動(dòng)強(qiáng)度則得到降低，一方面使得操控者不用靠近電動(dòng)葫蘆就對它進(jìn)行控制，有效對操控者的人身安全進(jìn)行了保護(hù)；另一方面使得控制電動(dòng)葫蘆變得簡單、方便。傳統(tǒng)的電動(dòng)葫蘆操作手柄功能單一，僅有升/降、高速/低速等功能，并且采用強(qiáng)電，操作不安全；同時(shí)沒有人機(jī)交互界面，不能實(shí)時(shí)觀測到電動(dòng)葫蘆的相關(guān)參數(shù)，缺乏易用性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種無線智能電動(dòng)葫蘆操作手柄的實(shí)現(xiàn)方法。本發(fā)明所涉及硬件包括微處理器模塊、ZigBee無線通信模塊、顯示模塊和控制模塊。微處理器模塊的輸入信號分別為控制模塊和ZigBee無線通信模塊，輸出信號分別為顯示模塊和ZigBee無線通信模塊。微處理器模塊收到控制模塊的命令，通過ZigBee 無線通信模塊和電動(dòng)葫蘆主控制系統(tǒng)交互，使其按照命令要求控制電動(dòng)葫蘆，電動(dòng)葫蘆的操作信息會通過ZigBee無線通信模塊傳回微處理器模塊，微處理器模塊控制顯示模塊，顯示電動(dòng)葫蘆工作信息。ZigBee無線通信模塊應(yīng)用ZigBee無線通信協(xié)議來完成微處理器模塊和電動(dòng)葫蘆主控制系統(tǒng)的通信。ZigBee無線通信模塊擁有低功耗、通信可靠、低成本等特點(diǎn)。同時(shí)， ZigBee通信的安全性很高，ZigBee提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和堅(jiān)定功能，在數(shù)據(jù)傳輸中提供了三級安全性。第一級是無安全方式，如果安全性要求并不重要可選擇這種方式來轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)。對于第二級安全級別，器件可以使用ACL (接入控制清單)來防止非法器件獲取數(shù)據(jù)， 在這一級不采取加密措施。第三極安全級別在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移中采用屬于高級加密標(biāo)準(zhǔn)的對稱密碼，可以用來保護(hù)數(shù)據(jù)和防止攻擊者冒充合法器件。所以，本發(fā)明中的ZigBee模塊在安全性能上具有突出優(yōu)點(diǎn)，可以高性能的來實(shí)現(xiàn)微控制器MCU模塊和電動(dòng)葫蘆主控制系統(tǒng)的通
fn °顯示模塊負(fù)責(zé)顯示處理器的數(shù)據(jù)輸出，顯示電動(dòng)葫蘆的工作信息，如升降、速度等情況?？刂颇K通過按鍵采集控制命令，然后傳送給微處理器模塊處理，同時(shí)由控制模塊采集到的緊急情況命令可以直接傳送給電動(dòng)葫蘆主控制系統(tǒng)。
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本發(fā)明以微處理器模塊為核心，由控制模塊提供控制方法，發(fā)送到微處理器模塊， 微處理器模塊處理后通過ZigBee無線通信模塊發(fā)送到電動(dòng)葫蘆主控制系統(tǒng)，主控制系統(tǒng)對電動(dòng)葫蘆進(jìn)行處理，并將電動(dòng)葫蘆的相關(guān)參數(shù)通過ZigBee無線通信模塊反饋給微處理器模塊，微處理器模塊將這些信息在顯示模塊中顯示出來。本發(fā)明方法的具體步驟是
步驟(1)初始化智能電動(dòng)葫蘆操作手柄中的微處理器模塊、ZigBee無線通信模塊、顯示模塊和控制模塊。步驟( 控制模塊通過對按鍵鍵盤的掃描得到用戶按鍵信息，并返回給微處理器模塊。步驟( 微處理器模塊根據(jù)返回的按鍵值通過ZigBee無線通信模塊發(fā)送與按鍵值相對應(yīng)的數(shù)據(jù)幀給電動(dòng)葫蘆主控制系統(tǒng)。電動(dòng)葫蘆主控制系統(tǒng)接收到該數(shù)據(jù)幀以后，根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容對電動(dòng)葫蘆進(jìn)行控制。如果接收到的數(shù)據(jù)幀是上升命令，則控制電動(dòng)葫蘆的方向?yàn)樯仙较颍?如果接收到的數(shù)據(jù)幀是下降命令，則控制電動(dòng)葫蘆的方向?yàn)橄陆捣较颍?br> 如果接收到的數(shù)據(jù)幀是緊急情況命令，則電動(dòng)葫蘆主控制系統(tǒng)立即關(guān)閉電動(dòng)葫蘆的相關(guān)驅(qū)動(dòng)，使其停止工作；
如果接收到的數(shù)據(jù)幀是模式設(shè)置命令，則電動(dòng)葫蘆主控系統(tǒng)對電動(dòng)葫蘆做出參數(shù)設(shè)置。模式設(shè)置命令包括配置模式、運(yùn)行模式、歷史記錄查詢模式。配置模式主要設(shè)置電動(dòng)葫蘆的速度；
運(yùn)行模式當(dāng)電動(dòng)葫蘆正常工作時(shí)為運(yùn)行模式，此時(shí)顯示模塊顯示電動(dòng)葫蘆的相關(guān)參
數(shù)；
歷史記錄查詢模式可以查詢電動(dòng)葫蘆的歷史數(shù)據(jù)。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果本發(fā)明提出的無線智能電動(dòng)葫蘆操作手柄的實(shí)現(xiàn)方法采用的是弱電，使操作更加安全，應(yīng)用ZigBee無線通信模塊，可以實(shí)現(xiàn)處理器模塊和電動(dòng)葫蘆主控系統(tǒng)之間的無線通信，使得控制過程變得更加智能、安全；同時(shí)加入了人機(jī)交互界面，可以使操控者實(shí)時(shí)觀測到電動(dòng)葫蘆的相關(guān)參數(shù)，讓控制過程變得更加方便、直觀，增強(qiáng)了操控者和電動(dòng)葫蘆控制系統(tǒng)的交互。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本發(fā)明的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1中微處理器模塊采用TI公司的STM32F103系列微控制器，它與控制模塊、顯示模塊和ZigBee無線通信模塊相連。輸入信號分別為控制模塊和CAN通信模塊。輸出信號分別為顯示模塊和ZigBee無線通信模塊。圖1中控制模塊采集控制按鍵值，然后傳送給處理器處理，同時(shí)由控制模塊采集到的緊急情況按鍵值可以直接傳送給電動(dòng)葫蘆主控制系統(tǒng)?？刂瓢存I主要有上升按鍵、下降按鍵、緊急情況按鍵、以及兩個(gè)模式設(shè)置按鍵等。其中緊急情況按鍵為自鎖型開關(guān)，其余為普通按鈕。 上升按鍵控制電動(dòng)葫蘆的向上起吊。
下降按鍵控制電動(dòng)葫蘆的向下放下。緊急情況按鍵會關(guān)斷電動(dòng)葫蘆的驅(qū)動(dòng)，使電動(dòng)葫蘆立刻停止運(yùn)動(dòng)以消除緊急情況，如緊急情況按鍵一直處于鎖住狀態(tài)則電動(dòng)葫蘆不能工作，除非該狀態(tài)撤銷以后才能正
常工作。通過兩個(gè)模式設(shè)置按鍵可對操作手柄進(jìn)行模式設(shè)置，幾種模式分別為配置模式、 運(yùn)行模式、歷史記錄查詢模式。配置模式主要設(shè)置電動(dòng)葫蘆的速度；運(yùn)行模式當(dāng)電動(dòng)葫蘆正常工作時(shí)為運(yùn)行模式，此時(shí)顯示模塊顯示電動(dòng)葫蘆的相關(guān)參數(shù)；歷史記錄查詢模式 可以查詢電動(dòng)葫蘆的歷史數(shù)據(jù)。圖1中顯示模塊采用0802字符點(diǎn)陣液晶顯示器，顯示模塊負(fù)責(zé)顯示處理器的數(shù)據(jù)輸出，具體顯示電動(dòng)葫蘆的升降、速度和歷史記錄情況。圖2是本發(fā)明的工作流程圖。首先初始化電動(dòng)葫蘆操作手柄中的各模塊，使系統(tǒng)正常工作，微處理器模塊接收來自控制模塊的命令，通過判斷確定命令的類型。當(dāng)收到的命令是模式設(shè)置時(shí)，需進(jìn)一步判斷具體設(shè)置的是哪一個(gè)模式。一共有三種模式，分別為配置模式、運(yùn)行模式和歷史記錄查詢模式。配置模式主要設(shè)置電動(dòng)葫蘆的速度，而當(dāng)電動(dòng)葫蘆正常工作時(shí)即為運(yùn)行模式，此時(shí)顯示模塊顯示電動(dòng)葫蘆的相關(guān)參數(shù)，歷史記錄查詢模式用來查詢電動(dòng)葫蘆的歷史數(shù)據(jù)；當(dāng)收到的命令是上升或下降時(shí)，微處理器模塊通過ZigBee無線通信模塊向電動(dòng)葫蘆主控制系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)幀，電動(dòng)葫蘆主控制系統(tǒng)按數(shù)據(jù)幀要求控制電動(dòng)葫蘆上升或下降；當(dāng)按下緊急情況按鍵時(shí)，會關(guān)斷電動(dòng)葫蘆的驅(qū)動(dòng)，使電動(dòng)葫蘆立刻停止運(yùn)動(dòng)以消除緊急情況，如緊急情況按鍵一直處于鎖住狀態(tài)則電動(dòng)葫蘆不能工作，除非該狀態(tài)撤銷以后才能正常工作。與此同時(shí)，微處理器會收到緊急情況命令，并通過ZigBee無線通信模塊發(fā)送給電動(dòng)葫蘆主控制系統(tǒng)，電動(dòng)葫蘆主控制系統(tǒng)立即關(guān)閉電動(dòng)葫蘆的相關(guān)驅(qū)動(dòng)，使其停止工作。就是說當(dāng)按下緊急情況按鍵時(shí)會同時(shí)有兩種處理方案，這樣就形成了雙保險(xiǎn)， 大大提高出現(xiàn)緊急情況時(shí)系統(tǒng)的可靠性。此發(fā)明顛覆了傳統(tǒng)操作手柄，首先采用的是弱電，在操作中更加安全，其次采用 ZigBee無線通信協(xié)議并加入了微處理器，可以對電動(dòng)葫蘆進(jìn)行無線控制，更加智能的進(jìn)行電動(dòng)葫蘆控制，同時(shí)加入了人機(jī)交互界面后使電動(dòng)葫蘆的控制過程更加直觀，使操作人員更加清晰、簡易的操縱電動(dòng)葫蘆。
權(quán)利要求
1.無線智能電動(dòng)葫蘆操作手柄實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于該方法包括以下步驟 步驟(1)初始化智能電動(dòng)葫蘆操作手柄中的微處理器模塊、ZigBee無線通信模塊、顯示模塊和控制模塊；步驟(2)控制模塊通過對按鍵鍵盤的掃描得到用戶按鍵信息，并返回給微處理器模塊；步驟(3)微處理器模塊根據(jù)返回的按鍵值通過ZigBee無線通信模塊發(fā)送與按鍵值相對應(yīng)的數(shù)據(jù)幀給電動(dòng)葫蘆主控制系統(tǒng)；電動(dòng)葫蘆主控制系統(tǒng)接收到該數(shù)據(jù)幀以后，根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容對電動(dòng)葫蘆進(jìn)行控制；如果接收到的數(shù)據(jù)幀是上升命令，則控制電動(dòng)葫蘆的方向?yàn)樯仙较颍?如果接收到的數(shù)據(jù)幀是下降命令，則控制電動(dòng)葫蘆的方向?yàn)橄陆捣较颍?如果接收到的數(shù)據(jù)幀是緊急情況命令，則電動(dòng)葫蘆主控制系統(tǒng)立即關(guān)閉電動(dòng)葫蘆的相關(guān)驅(qū)動(dòng)，使其停止工作；如果接收到的數(shù)據(jù)幀是模式設(shè)置命令，則電動(dòng)葫蘆主控系統(tǒng)對電動(dòng)葫蘆做出參數(shù)設(shè)置；所述的模式設(shè)置命令包括配置模式、運(yùn)行模式、歷史記錄查詢模式； 配置模式主要設(shè)置電動(dòng)葫蘆的速度；運(yùn)行模式當(dāng)電動(dòng)葫蘆正常工作時(shí)為運(yùn)行模式，此時(shí)顯示模塊顯示電動(dòng)葫蘆的相關(guān)參數(shù)；歷史記錄查詢模式可以查詢電動(dòng)葫蘆的歷史數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線智能電動(dòng)葫蘆操作手柄實(shí)現(xiàn)方法。傳統(tǒng)的電動(dòng)葫蘆操作手柄功能單一，僅有升/降、高速/低速等功能。本發(fā)明方法首先初始化智能電動(dòng)葫蘆操作手柄中的微處理器模塊、ZigBeew無線通信模塊、顯示模塊和控制模塊。然后控制模塊通過對按鍵鍵盤的掃描得到用戶按鍵信息，并返回給微處理器模塊。最后微處理器模塊根據(jù)返回的按鍵值通過ZigBeew無線通信模塊發(fā)送與按鍵值相對應(yīng)的數(shù)據(jù)幀給電動(dòng)葫蘆主控制系統(tǒng)，電動(dòng)葫蘆主控制系統(tǒng)接收到該數(shù)據(jù)幀以后，根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容對電動(dòng)葫蘆進(jìn)行控制。該方法采用的是弱電，使操作更加安全，應(yīng)用ZigBeew無線通信協(xié)議，處理器可編程控制電動(dòng)葫蘆，使得控制過程變得智能。
文檔編號B66D1/46GK102442620SQ20111038419
公開日2012年5月9日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者任彧 申請人:杭州電子科技大學(xué)