CN203849878U - 一种基于knx总线的停车场智能终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于KNX总线的停车场智能终端设备，挂载在KNX总线上，包括：一微控制器，一KNX通信内核模块，所述KNX通信内核模块与KNX总线和微控制器连接，所述KNX通信内核模块主要负责采集KNX总线上的信号，同时将采集到的信息通过串口发送给微控制器，微控制器通过KNX通信模块与KNX总线进行通信。本实用新型可以直接挂载到KNX总线上，通过相关的配置，对KNX总线上的其他KNX设备进行监控和管理；该智能终端功能齐全、智能化程度更高、系统灵活、可靠性强、能够降低整个总线系统的功耗，达到节约能源的目的。

Description

一种基于KNX总线的停车场智能终端设备

技术领域

本实用新型涉及KNX技术及嵌入式技术，具体涉及一种基于KNX总线的停车场智能终端设备。 

背景技术

随着经济的迅猛增长，我国汽车产业也得到了快速发展。汽车数量的增长带给人们出行方便的同时，也增加了城市的交通压力，停车难的问题已成为我国亟待解决的一个问题。目前国内的停车位数量远远低于车辆的数量，给停车带来了巨大的压力，而且停车场自动化程度和智能化程度都很低，现场采集的数据基本上都是通过人工的方式进行记录的。这些都对停车场信息集中统计和管理造成了不便，既浪费了大量的人力和财力，不利于用户查询以及管理者的综合管理，同时由于数据量大造成的定量分析和数据处理的难度也比较大，只能定性的分析所存储的车位信息对车位进行监控及路径引导。而智能终端设备是目前网络应用的重要形式之一，开发一种停车场智能终端设备对于改善服务质量、缓解城市交通压力、拓展业务有着重大意义。 

KNX总线技术是融合欧洲三大总线技术EIB，BatiBUS和EHS而发展起来的新型总线标准。它是家居和楼宇控制领域唯一的开放式国际标准，有着20多年的市场应用经验。KNX在绿色楼宇和能源效率上做出了突出贡献。 

目前国内的KNX产品主要集中在输入输出设备、开关执行器、调光器、窗帘控制器、执行器等，这些产品的功能都比较单一，特别是终端设备，人机界面不够人性化，智能化程度低，数据处理能力差。 

发明内容

针对现有技术存在的缺点，本实用新型提供一种基于KNX总线 的停车场智能终端设备。通过在该智能终端上实现KNX协议栈，使其可直接挂载在KNX总线上去，通过相关的配置，可以对KNX总线上所有的设备进行监控与管理。 

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是： 

一种基于KNX总线的停车场智能终端设备，挂载在KNX总线上，包括：

一微控制器，

一KNX通信内核模块，所述KNX通信内核模块与KNX总线和微控制器连接，

所述KNX通信内核模块主要负责采集KNX总线上的信号，同时将采集到的信息通过串口发送给微控制器，微控制器通过KNX通信模块与KNX总线进行通信。 

在本实用新型的一个优选实施例中，所述KNX通信模块包括KNX通信控制器和KNX总线收发器，所述KNX通信控制器通过UART接口连接微控制器，KNX总线收发器直接连接于KNX总线。 

在本实用新型的一个优选实施例中，所述微控制器选用型号为TI的OMAP3530处理器，该处理器是基于ARM Cortex-A8核和TMS320C64x DSP核的双核处理器。 

在本实用新型的一个优选实施例中，所述微控制器还连接有微控制器外围电路、电源电路、时钟电路、SD卡接口电路、触摸屏显示电路、JTAG接口电路、USB接口以及以太网接口电路。 

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是： 

本实用新型可以直接挂载到KNX总线上，通过相关的配置，对KNX总线上的其他KNX设备进行监控和管理；该智能终端功能齐全、智能化程度更高、系统灵活、可靠性强、能够降低整个总线系统的功耗，达到节约能源的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本实用新型智能终端设备的结构框图。 

图2为本实用新型的KNX通信内核模块电路。 

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。 

参照图1，一种基于KNX总线的停车场智能终端设备主要由微控制器及其外围电路、KNX通信内核模块、电源电路、时钟电路、SD卡接口电路、触摸屏显示电路、蜂鸣器电路、JTAG接口电路、USB接口以及以太网接口电路组成。 

所述微控制器采用TI的OMAP3530处理器，该处理器是基于ARM Cortex-A8核和TMS320C64x DSP核的双核处理器。它主要实现与KNX通信内核模块的通信，系统管理以及应用程序。微控制器通过串口与KNX通信内核模块之间互相通信。鉴于DSP核数据处理能力强的优势，本实用新型在OMAP3530的DSP核上实现停车场车位引导系统的最短路径算法。当该智能终端接收到停车场传感器发送过来的信息时，把最佳车位的选择问题转换为最短路径问题，通过算法为驾驶员提供一条最佳停车路径。 

所述KNX通信内核模块分别与微控制器和KNX总线连接，是微控制器与KNX总线之间通信的桥梁。KNX通信内核模块采集KNX总线上的信息，经过解析分析之后转换为串口数据，通过串口将数据发送给微控制器，微控制器可以直接将命令或者数据通过串口发送给KNX通信内核模块，KNX通信内核模块将数据转换为KNX总线数据发送到KNX总线上。 

实时时钟电路为系统提供准确时间；SD卡接口为系统存储大量数据提供了保障。 

触摸屏显示电路为系统提供良好的人机交互界面；蜂鸣器电路的设计有利于系统故障时报警提示或者出现突发事件时报警。 

USB接口电路用于智能终端与PC机的连接，用户可通过PC机对智能终端进行操作。JTAG接口用于程序的下载与调试。 

电源电路设计选用的是TI的电源管理芯片TPS65930，TPS65930为OMAP3530提供了三个最主要的内核电压，分别是VDD1_CORE(1.2V)、VDD2_CORE(1.2V)和VIO_1V8(1.8V)。VDD1_CORE为OMAP3530处理器内部逻辑模块供电，VDD2_CORE为OMAP3530处理器内核供电，VIO_1V8为OMAP3530处理器I/O模块供电。 

以太网接口电路为系统联网提供了方便，通过网线可以将该智能终端接入互联网，通过相关的配置，用户可以通过网络对智能终端设备进行操作，从而实现对KNX总线上的其他节点设备的监控和管理。 

参照图2，KNX通信内核模块主要由KNX通信控制器和KNX总线收发器组成。通信控制器选用周立功公司的LPC1766，KNX总线收发控制器选用TP-UART-IC。 

KNX通信控制器主要负责运行KNX协议栈，存储用户应用程序参数，存储用户应用程序，提供PEI接口以及与微控制器之间通信；它与KNX总线收发控制器连接，由专用的发送和接收端口处理KNX报文，同时接收TP-UART-IC的复位和保存信号。 

KNX总线收发控制器与KNX总线、KNX通信控制器连接，主要负责分离KNX总线上的能量和数字信号，发送和接收通信控制器的处理信号，提供一个5V和24V的电压，监测总线电压等。UART接口可以实现通信控制器与微控制器之间的通信。其他电路则完成通信控制器顺利运行所需的电路，如晶振、下载程序的JTAG、编程按钮等。 

KNX标准根据OSI参考模型而设计，从KNX通信内核实现的方便性和可行性设计出发，KNX通信内核软件部分主要可分为3个部分：通信模块、管理模块和应用模块。通信模块由物理层、数据链路层、传输层、网络层、应用层构成，主要实现报文的装配和分解，报文的接收和发送；管理模块的主要目的是标准化管理客户机和管理服务器之间的交互，实现管理客户机和服务器之间的最高等级的通信，从而成功配置设备。应用模块主要由用户应用程序来实现。 

基于KNX总线的智能终端设备以WinCE嵌入式操作系统为平台，WinCE除了具有良好实时性能、强大的通信功能和各模块化设计之外，还具有出色的图形界面、多任务处理能力以及采用与Win32方式兼容 API方式。良好的人机交互界面，方便用户操作。一个WinCE系统包括四层结构：应用程序、WinCE内核映像、BSP、硬件平台。鉴于WinCE系统的分层特性，实现该智能终端的重点在BSP的编写和集成方面，以实现设备中bootloader和WinCE的移植。 

该智能终端具有网络设备重组态功能，利用WinCE强大的功能实现网络内全部设备的可视化、图形化设备控制和系统管理功能，同时实现KNX总线设备的组态和配置功能，省去PC机和专用ETS工程软件，解决系统组态和配置的麻烦。 

相比其他总线设备，基于KNX总线的智能终端设备可以直接挂载到KNX总线上，通过相关的配置，对KNX总线上的其他KNX设备进行监控和管理；采用WinCE操作系统，很好的继承了传统Windows界面风格，具有可定制能力，便于多平台应用，方便用户进行操作；该智能终端功能齐全、智能化程度更高、系统灵活、可靠性强、能够降低整个总线系统的功耗，达到节约能源的目的。 

基于KNX总线的停车场智能终端设备通过采集KNX总线上传感器发送过来的信号来监控整个停车场的车位占用信息以及照明信息。当有车辆进入时，KNX总线上的传感器可以将车辆信息发送到该智能终端，智能终端根据该车的位置以及当前停车场的车位信息，为该车分配一条最佳停车车位路径，同时点亮该条路径上的灯来引导车辆停车。 

基于KNX总线的停车场智能终端根据KNX总线上的传感器检测到的信息对整个停车场的照明、通风、水泵等设备进行管理，例如在停车场无人的时候，智能终端将停车场的LED灯的亮度降到最低，当有人进入时，智能终端检测到传感器传过来的信号，通过点亮人附近的LED灯，实现人员跟踪照明。 

停车场管理人员可通过该智能终端对整个停车场进行监控和管理，实时地查看当前停车场的停车状况以及停车环境。该智能终端还具有记忆功能，可以将每天的停车状况记录下来，方便管理者进行调查和统计工作，管理人员可以设置系统更新时间，对数据进行相应的处理。相比其他总线设备，基于KNX总线的停车场智能终端设备功能丰富，智能化程度高，可靠性强。在满足人需求的前提下，使得停车场功耗达到最低，实现节能控制。 

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (4)

1.一种基于KNX总线的停车场智能终端设备，挂载在KNX总线上，其特征在于，包括：

一微控制器，

一KNX通信内核模块，所述KNX通信内核模块与KNX总线和微控制器连接，

所述KNX通信内核模块主要负责采集KNX总线上的信号，同时将采集到的信息通过串口发送给微控制器，微控制器通过KNX通信模块与KNX总线进行通信。

2.根据权利要求1所述的一种基于KNX总线的停车场智能终端设备，其特征在于：所述KNX通信模块包括KNX通信控制器和KNX总线收发器，所述KNX通信控制器通过UART接口连接微控制器，KNX总线收发器直接连接于KNX总线。

3.根据权利要求1所述的一种基于KNX总线的停车场智能终端设备，其特征在于：所述微控制器选用型号为TI的OMAP3530处理器，该处理器是基于ARM Cortex-A8核和TMS320C64x DSP核的双核处理器。

4.根据权利要求1所述的一种基于KNX总线的停车场智能终端设备，其特征在于：所述微控制器还连接有微控制器外围电路、电源电路、时钟电路、SD卡接口电路、触摸屏显示电路、JTAG接口电路、USB接口以及以太网接口电路。