滿慶豐，張文楊，常磊

(北京航空航天大學(xué) 機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院，北京 100191)

BRT屏蔽門系統(tǒng)站點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端設(shè)計(jì)

滿慶豐，張文楊，常磊

(北京航空航天大學(xué) 機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院，北京 100191)

設(shè)計(jì)了一種BRT屏蔽門系統(tǒng)的站點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端。以STM32F407ZGT6作為主控芯片構(gòu)建終端的硬件系統(tǒng)，闡述了網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì)、本地存儲(chǔ)設(shè)計(jì)、CAN通信電路設(shè)計(jì)、無(wú)線遙控設(shè)計(jì)。終端在軟件上移植μC/OS-III系統(tǒng)，保證終端的多任務(wù)實(shí)時(shí)進(jìn)行；移植LWIP，實(shí)現(xiàn)基于HTTP的網(wǎng)絡(luò)通信、遠(yuǎn)程配置等功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，屏蔽門系統(tǒng)能正常工作，站點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)時(shí)性、安全性較高。

STM32F407ZGT6；LWIP；BRT； μC/OS-III；遠(yuǎn)程監(jiān)控終端；HTTP

引 言

快速公交(Bus Rapid Transit)，是一種介于軌道交通和傳統(tǒng)公交之間的一種運(yùn)輸方式，既具備軌道交通運(yùn)量大、快捷、便利的特點(diǎn)，又具備傳統(tǒng)公交造價(jià)和營(yíng)運(yùn)成本低廉的優(yōu)點(diǎn)[1-2]。屏蔽門系統(tǒng)，能夠?yàn)槌丝吞峁┌踩?、舒適的候車環(huán)境。目前，站臺(tái)屏蔽門系統(tǒng)已經(jīng)在軌道交通中得到廣泛應(yīng)用，并逐漸在BRT上推廣。而通過(guò)監(jiān)控中心與站點(diǎn)的信息互聯(lián)，能有效地實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心與各個(gè)站點(diǎn)系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)響應(yīng)，進(jìn)而提高BRT運(yùn)行的自動(dòng)化水平[3-4]。Internet技術(shù)的飛速發(fā)展，帶動(dòng)了遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的進(jìn)步，基于Internet的遠(yuǎn)程監(jiān)控已經(jīng)成為目前工控領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[5-7]。

本文以STM32F407ZGT6作為主控芯片，通過(guò)μC/OS-III+LWIP的嵌入式及以太網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計(jì)屏蔽門系統(tǒng)站點(diǎn)監(jiān)控終端。站點(diǎn)終端移植實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)—μC/OS-III，保證終端的多任務(wù)實(shí)時(shí)進(jìn)行；再移植小型TCP/IP協(xié)議棧LWIP，構(gòu)建基于HTTP的站點(diǎn)終端與監(jiān)控中心的以太網(wǎng)通信。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)屏蔽門系統(tǒng)的工作需求設(shè)計(jì)完成站點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、無(wú)線通信、現(xiàn)場(chǎng)總線通信等模塊，實(shí)現(xiàn)了一種自動(dòng)化程度高、成本低、安全、穩(wěn)定、高效的屏蔽門系統(tǒng)站點(diǎn)終端單元。

1 BRT(Bus Rapid Transit,BRT)站點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端硬件設(shè)計(jì)

根據(jù)模塊化設(shè)計(jì)的原則，將BRT屏蔽門控制系統(tǒng)分為主控部分(PGC)、門控部分(DCU)、車載遙控部分三大部分。PGC整合中央控制盤(PSC)、緊急控制盤(IBP)，完成人機(jī)交互、無(wú)線通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、站點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端與監(jiān)控中心通信等功能，PGC通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線路與監(jiān)控中心通信，通過(guò)無(wú)線通信方式與車載遙控部分通信，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線DCU連接。車載遙控部分在BRT到站以后向PGC發(fā)送開、關(guān)門命令，PGC接收其命令并向DCU發(fā)送相應(yīng)開、關(guān)屏蔽門命令，完成屏蔽門開、關(guān)門的動(dòng)作。DCU與PGC通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線通信，接收PGC開、關(guān)門命令并控制相應(yīng)直流無(wú)刷電機(jī)動(dòng)作進(jìn)行對(duì)應(yīng)的響應(yīng)，同時(shí)向PGC反饋各個(gè)屏蔽門的運(yùn)行、故障狀態(tài)等。

BRT屏蔽門系統(tǒng)各個(gè)子站都一般布有可用的網(wǎng)絡(luò)線路，各個(gè)站點(diǎn)屏蔽門控制系統(tǒng)利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)線路及Internet技術(shù)構(gòu)建站臺(tái)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)交互，響應(yīng)監(jiān)控中心發(fā)出的命令。同時(shí)各站點(diǎn)屏蔽門系統(tǒng)為了完成現(xiàn)場(chǎng)屏蔽門控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、狀態(tài)顯示等功能應(yīng)該配置以下相應(yīng)的內(nèi)容：可靠、安全穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口；本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)；LCD狀態(tài)顯示及觸控；無(wú)線遙控；現(xiàn)場(chǎng)總線通信等。一般BRT屏蔽門系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1 一般BRT屏蔽門系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

圖2 站點(diǎn)PGC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

本文主要研究與監(jiān)控中心構(gòu)建以太網(wǎng)通信的站點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端、站點(diǎn)屏蔽門系統(tǒng)中的主控部分(PGC)，根據(jù)屏蔽門控制需求及以太網(wǎng)通信需求，得到系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。PGC選擇STM32F407ZGT6微處理器作為主控芯片，該芯片集成FPU和DSP指令，擁有1個(gè)10/100M以太網(wǎng)MAC控制器、2個(gè)CAN總線等多種高性能標(biāo)準(zhǔn)接口。在MCU基礎(chǔ)上，利用已有的外設(shè)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的MCU外圍接口電路，在完成屏蔽門系統(tǒng)正常工作的同時(shí)，搭建站點(diǎn)終端與監(jiān)控中心的HTTP通信，保障站點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的可靠性與穩(wěn)定性。

1.2 網(wǎng)絡(luò)通信接口設(shè)計(jì)

STM32F407ZGT6芯片自身集成有以太網(wǎng)模塊，該模塊包括帶專用DMA控制器的MAC 802.3(介質(zhì)訪問控制)控制器，支持 RMII (簡(jiǎn)化介質(zhì)獨(dú)立接口)和MII(介質(zhì)獨(dú)立接口)，必須外接PHY芯片才能完成以太網(wǎng)通信。這里選用SMSC公司的LAN8720A芯片作為PHY芯片，該芯片具備高性能的10/100M以太網(wǎng)傳輸模塊，為了精簡(jiǎn)引腳數(shù)量及獨(dú)立發(fā)送和接收數(shù)據(jù)路徑，LAN8720A芯片與MCU通過(guò)RMII接口相連。構(gòu)建站點(diǎn)終端和監(jiān)控中心的以太網(wǎng)通信時(shí)，PHY芯片LAN8720A充當(dāng)物理層，STM32F407ZGT6自帶的MAC層充當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路層。圖3為以太網(wǎng)通信中STM32F407ZGT6與外接PHY芯片接口的電路圖，圖4為以太網(wǎng)通信中接出RJ45接口的電路圖。

1.3 本地存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)

站點(diǎn)屏蔽門系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分為兩個(gè)方面：系統(tǒng)配置參數(shù)的存儲(chǔ)和屏蔽門運(yùn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。系統(tǒng)參數(shù)的存儲(chǔ)使用掉電數(shù)據(jù)不丟失的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法，在STM32F407ZGT6中使用其內(nèi)置的FLASH模擬EEPROM功能，保證系統(tǒng)的參數(shù)在掉電后不丟失，使用內(nèi)部的D-Code數(shù)據(jù)總線訪問內(nèi)置FLASH模塊，對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀/寫。

圖3 以太網(wǎng)通信接口圖

圖4 以太網(wǎng)通信RJ45接口圖

針對(duì)屏蔽門運(yùn)行數(shù)據(jù)需要大量、快速存儲(chǔ)的需求，選用SD卡充當(dāng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。SD卡具備容量大、支持SDIO/SPI等多種驅(qū)動(dòng)、數(shù)據(jù)傳輸快等優(yōu)點(diǎn)。站點(diǎn)屏蔽門系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，SD卡記錄屏蔽門的運(yùn)行狀態(tài)及故障情況，根據(jù)站點(diǎn)需求再取出SD卡中的相應(yīng)數(shù)據(jù)內(nèi)容。這里，STM32F407ZGT6芯片通過(guò)SDIO接口與SD卡進(jìn)行連接。

1.4 CAN通信電路設(shè)計(jì)

站點(diǎn)屏蔽門系統(tǒng)中， PGC不僅需要與監(jiān)控中心構(gòu)建以太網(wǎng)通信，還需要接收到達(dá)站點(diǎn)的BRT發(fā)出的開、關(guān)門指令，并將收到的開、關(guān)門指令通過(guò)CAN總線下發(fā)給站點(diǎn)上各個(gè)屏蔽門對(duì)應(yīng)的DCU，由DCU控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)屏蔽門的開、關(guān)門動(dòng)作。這里選用NXP 公司的CAN收發(fā)芯片TJA1050，該芯片具備速率高、電磁抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)。這里STM32F407ZGT6芯片通過(guò)收發(fā)芯片TJA1050接出CAN通信接口。

2 BRT站點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的好壞直接決定了遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的性能優(yōu)劣。BRT站點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端—站點(diǎn)屏蔽門控制系統(tǒng)PGC將站點(diǎn)屏蔽門的運(yùn)行狀態(tài)和故障進(jìn)行采集、處理及過(guò)濾以后，通過(guò)以太網(wǎng)將有效的數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)發(fā)送給監(jiān)控中心。

系統(tǒng)允許監(jiān)控中心根據(jù)BRT運(yùn)行線路調(diào)整、到站BRT開、關(guān)車身車門所需時(shí)間等實(shí)際情況，對(duì)各個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程的參數(shù)配置、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等。為了保證站點(diǎn)屏蔽門系統(tǒng)除以太網(wǎng)通信以外的正常工作，PGC端通過(guò)nRF24L01無(wú)線模塊接收到站BRT發(fā)出的屏蔽門開、關(guān)門指令并解析接收的無(wú)線命令數(shù)據(jù)，然后將解析后的有效信息發(fā)送給DCU控制開、關(guān)屏蔽門。

PGC端通過(guò)CAN總線與站點(diǎn)各個(gè)DCU構(gòu)建CAN通信網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)CAN總線控制DCU的方式，PGC間接控制各個(gè)屏蔽門的開、關(guān)門動(dòng)作。在整個(gè)站點(diǎn)屏蔽門系統(tǒng)工作期間，TFTLCD觸摸屏在站點(diǎn)本地端實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的屏蔽門運(yùn)行及故障狀態(tài)，完成本地端屏蔽門系統(tǒng)的狀態(tài)顯示和監(jiān)控功能，同時(shí)本地端通過(guò)SD卡存儲(chǔ)的方式及時(shí)存儲(chǔ)屏蔽門系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及故障狀態(tài)。

為了方便系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及多任務(wù)實(shí)時(shí)運(yùn)行，在系統(tǒng)PGC端移植μC/OS-III操作系統(tǒng)，同時(shí)為了滿足網(wǎng)絡(luò)通信的功能，在系統(tǒng)內(nèi)移植TCP/IP協(xié)議棧LwIP。系統(tǒng)PGC的整體軟件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，如圖5所示。

圖5 嵌入式整體軟件設(shè)計(jì)框圖

利用移植好的μC/OS-III系統(tǒng)及站點(diǎn)屏蔽門系統(tǒng)的功能需求，系統(tǒng)主要的任務(wù)模塊如圖6所示。以太網(wǎng)通信任務(wù)模塊依靠已經(jīng)移植好的LwIP協(xié)議棧構(gòu)建站點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端與監(jiān)控中心的以太網(wǎng)通信，根據(jù)LwIP這個(gè)TCP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)傳輸層的TCP通信及運(yùn)用層的HTTP服務(wù)，進(jìn)而完成監(jiān)控中心與站點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信、遠(yuǎn)程參數(shù)配置及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能。

為了系統(tǒng)更加靈活地根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況運(yùn)行，創(chuàng)建本地端參數(shù)配置任務(wù)模塊，允許不同站點(diǎn)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況配置該站點(diǎn)的屏蔽門開門時(shí)間、關(guān)門時(shí)間等系統(tǒng)參數(shù)。無(wú)線控制任務(wù)模塊基于NRF24L01，接收來(lái)自BRT車載遙控端的開、關(guān)門指令，并將無(wú)線信息解碼后傳遞給CAN及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)任務(wù)模塊；CAN及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)任務(wù)模塊接收無(wú)線任務(wù)模塊或者觸摸屏人機(jī)交互任務(wù)模塊控制命令，給屏蔽門各個(gè)DCU下發(fā)控制屏蔽門開、關(guān)門直接命令，同時(shí)接收來(lái)自各個(gè)DCU端的屏蔽門運(yùn)行狀態(tài)及故障狀態(tài)的反饋，在這一過(guò)程中利用SD卡記錄并存儲(chǔ)屏蔽門運(yùn)行及故障狀態(tài)。觸摸屏人機(jī)交互任務(wù)模塊完成本地端屏蔽門運(yùn)行及故障狀態(tài)的顯示及檢測(cè)，同時(shí)在無(wú)線任務(wù)故障時(shí)通過(guò)觸摸屏按鍵方式控制站點(diǎn)相應(yīng)位置屏蔽門的開、關(guān)門。

圖6 μC/OS-III任務(wù)模塊劃分

根據(jù)各個(gè)任務(wù)模塊的需求依次編寫MAC驅(qū)動(dòng)、PHY芯片驅(qū)動(dòng)、CAN驅(qū)動(dòng)等相應(yīng)驅(qū)動(dòng)，給用戶應(yīng)用程序提供相應(yīng)的API接口，便于各個(gè)任務(wù)模塊對(duì)所需要的硬件進(jìn)行正確的訪問。軟件設(shè)計(jì)中各個(gè)任務(wù)之間通過(guò)μC/OS-III提供的信號(hào)量、消息隊(duì)列及部分全局變量進(jìn)行系統(tǒng)任務(wù)間的任務(wù)同步、消息傳遞等任務(wù)間通信，通過(guò)μC/OS-III提供的任務(wù)調(diào)度、任務(wù)切換等功能保證實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-III的正常運(yùn)行。

2.1 系統(tǒng)應(yīng)用工具移植

2.1.1 μC/OS-III操作系統(tǒng)

μC/OS-III作為一個(gè)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，擁有以下特點(diǎn)：沒有任務(wù)數(shù)量的限制、可剝奪、可同時(shí)等待多個(gè)內(nèi)核對(duì)象、防止死鎖等功能[8]。為了減少移植的復(fù)雜性，在官網(wǎng)上下載μC/OS-III在STM32F4XX上移植好的工程文件，基于這個(gè)工程文件進(jìn)行相應(yīng)的修改，避免從零開始完整移植整個(gè)操作系統(tǒng)[9]。在下載到的工程模塊的基礎(chǔ)上進(jìn)行必要的修改，舉例說(shuō)明，修改板級(jí)支持包bsp.c，bsp.h文件內(nèi)的系統(tǒng)時(shí)鐘、頭文件內(nèi)容等。

2.1.2 LwIP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議棧

LwIP是由SICS(瑞典計(jì)算機(jī)科學(xué)院)的Adam Dunkels等人開發(fā)的一個(gè)小型開源TCP/IP協(xié)議棧，只需大約13 KB的RAM和大約40 KB的ROM即可正常運(yùn)行，因此其適合簡(jiǎn)單的嵌入式系統(tǒng)運(yùn)用。移植LwIP時(shí)，下載LwIP官方例程模板，并在ST官網(wǎng)上下載以太網(wǎng)庫(kù)[10]。結(jié)合例程模塊、μC/OS-III系統(tǒng)及相應(yīng)的MAC、PHY等硬件驅(qū)動(dòng)，添加并修改LwIP源文件及中間文件，裁剪及配置LwIP，進(jìn)而移植好整個(gè)LwIP協(xié)議棧。

2.2 以太網(wǎng)通信模塊設(shè)計(jì)

以太網(wǎng)通信的網(wǎng)絡(luò)傳輸模型中，LAN8720A為物理層，STM32F407ZGT6自帶的MAC層為數(shù)據(jù)鏈路層，而LwIP提供的是網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層的功能，運(yùn)用層采用HTTP(Hypertext Transfer Protocol)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心與站點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的實(shí)時(shí)通信、遠(yuǎn)程參數(shù)配置及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能。

針對(duì)上述需求，監(jiān)控中心和站點(diǎn)監(jiān)控終端之間傳輸層采用面向連接、可靠的TCP協(xié)議，在編寫PHY芯片驅(qū)動(dòng)、STM32F407ZGT6自帶的MAC層驅(qū)動(dòng)等相應(yīng)驅(qū)動(dòng)層代碼的基礎(chǔ)上，利用移植好的LwIP搭建好以太網(wǎng)通信傳輸模型中的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層。同時(shí)為了監(jiān)控中心可以簡(jiǎn)單、快捷、有效地監(jiān)控各個(gè)屏蔽門系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，采用基于HTTP協(xié)議的應(yīng)用層，使用Web瀏覽器直接訪問站點(diǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心與監(jiān)控終端的以太網(wǎng)通信及數(shù)據(jù)交互。

借助JS(JavaScript)技術(shù)、SSI(,服務(wù)器嵌入)技術(shù)及CGI(公共網(wǎng)關(guān)接口)技術(shù)，在Dreamweaver CS6軟件上使用HTML(Hypertext Markup Language)語(yǔ)言編寫監(jiān)控中心的網(wǎng)頁(yè)端監(jiān)控界面，其中包含BRT運(yùn)行線路主界面、BRT站點(diǎn)狀態(tài)顯示界面、BRT站點(diǎn)數(shù)據(jù)查詢及統(tǒng)計(jì)界面、BRT站點(diǎn)遠(yuǎn)程參數(shù)配置界面、BRT站點(diǎn)遠(yuǎn)程控制界面。BRT運(yùn)行線路主界面用于顯示整條BRT運(yùn)行線路上所有站點(diǎn)，根據(jù)監(jiān)控中心的監(jiān)控需求點(diǎn)擊進(jìn)入相應(yīng)的站點(diǎn)屏蔽門系統(tǒng)界面；BRT站點(diǎn)狀態(tài)顯示界面用于實(shí)時(shí)監(jiān)控當(dāng)前站點(diǎn)監(jiān)控終端的運(yùn)行狀態(tài)及故障狀態(tài)；BRT站點(diǎn)數(shù)據(jù)查詢及統(tǒng)計(jì)界面用于查詢或者統(tǒng)計(jì)當(dāng)前站點(diǎn)任意一個(gè)或者全部屏蔽門的開關(guān)門次數(shù)等站點(diǎn)歷史信息；BRT站點(diǎn)遠(yuǎn)程參數(shù)配置界面用于監(jiān)控中心針對(duì)BRT的實(shí)際情況配置各個(gè)站點(diǎn)的系統(tǒng)參數(shù)；BRT站點(diǎn)遠(yuǎn)程控制界面用于允許監(jiān)控中心對(duì)站點(diǎn)的屏蔽門進(jìn)行相應(yīng)的控制。

2.3 CAN及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)

系統(tǒng)PGC與站點(diǎn)上各個(gè)DCU通過(guò)CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行期間，依靠SD卡及FLASH進(jìn)行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。系統(tǒng)PGC端通過(guò)SDIO接口接入SD卡，在軟件上移植FATFS并將SD卡掛載在FATFS文件系統(tǒng)上?？梢越邮諄?lái)自DCU的運(yùn)行狀態(tài)及故障信息，根據(jù)信息的內(nèi)容利用FATFS文件系統(tǒng)完成系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的本地存儲(chǔ)，同時(shí)還能接收來(lái)自網(wǎng)頁(yè)端參數(shù)配置命令，調(diào)用FLASH對(duì)應(yīng)的API函數(shù)，進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)的必要存儲(chǔ)。

2.4 無(wú)線控制模塊設(shè)計(jì)

配置系統(tǒng)PGC端為nRF24L01接收模式，車載遙控部分為發(fā)送模式。PGC負(fù)責(zé)接收車載遙控部分發(fā)送的開、關(guān)門無(wú)線命令，完成解碼和處理任務(wù)，控制站臺(tái)屏蔽門開、關(guān)門動(dòng)作。

結(jié) 語(yǔ)

本文所設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端—站點(diǎn)屏蔽門系統(tǒng)PGC具備以下特點(diǎn)：

① 以STM32F407ZGT6為主控芯片，充分利用現(xiàn)有外設(shè)，搭建站點(diǎn)終端，以較低的成本實(shí)現(xiàn)屏蔽門系統(tǒng)的工作需求，并完成與監(jiān)控中心的HTTP通信。

② 基于μC/OS-III的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，保證系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通信、本地端參數(shù)配置、無(wú)線控制、CAN及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、觸摸屏人機(jī)交互等子任務(wù)獨(dú)立實(shí)時(shí)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了站點(diǎn)終端控制站點(diǎn)屏蔽門正常工作的可靠性、實(shí)時(shí)性，同時(shí)也確保監(jiān)控中心與站點(diǎn)終端以太網(wǎng)通信的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性。

③ 以LwIP協(xié)議棧為基礎(chǔ)，運(yùn)用HTML和JS技術(shù)設(shè)計(jì)基于HTTP服務(wù)的遠(yuǎn)程通信界面，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心對(duì)站點(diǎn)終端的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程參數(shù)配置、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能。

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滿慶豐(教授)，主要研究領(lǐng)域?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)及工業(yè)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、機(jī)電控制及自動(dòng)化、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)；張文楊、常磊(碩士研究生)，研究領(lǐng)域?yàn)榍度胧郊夹g(shù)、工業(yè)測(cè)控及自動(dòng)化。

圖9 SignalTap II采樣波形

結(jié) 語(yǔ)

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秦玉龍(講師)，主要研究方向?yàn)榍度胧较到y(tǒng)、FPGA技術(shù)應(yīng)用、信號(hào)處理。

(責(zé)任編輯：楊迪娜 收稿日期：2017-02-06)

Site Remote Monitoring Terminal for BRT Platform Screen Door System

Man Qingfeng,Zhang Wenyang,Chang Lei

(School of Mechanical Engineering&Automation,Beihang University,Beijing 100191,China)

In the paper,a remote site monitoring terminal of BRT platform screen door system is designed.The system takes STM32F407ZGT6 as CPU to build terminal hardware system.The network interface,local storage,wireless remote control and CAN communication circuit are introduced. The site terminal transplants the real-time operating system μC/OS-III in the software,it ensures that the terminal of the multi task in real-time.The protocol stack LWIP is transplanted to achieve the function of HTTP network communication and remote configuration.The experiment results show that the remote site monitoring terminal is running well,the site platform door system works normal and the real-time and safety of remote monitoring is high.

STM32F407ZGT6;LWIP;BRT;μC/OS-III;remote monitoring terminal;HTTP

TP273

A

?迪娜

2017-02-27)