智能電梯設(shè)備密碼通訊、操作、更新程序設(shè)計

孫永偉

（山東省淄博市工業(yè)學(xué)校，山東淄博，255400）

1 智能門禁控制器與密碼模塊的通訊設(shè)計[2]

在本設(shè)計中，密碼模塊包括密碼鍵盤和顯示電路，都與智能門禁控制器直接通信，軟件流程圖如圖1所示。

圖1 智能門禁控制器與密碼模塊的通訊流程圖

業(yè)主在電梯前將電梯呼叫到達(dá)，然后進入電梯通過密碼鍵盤輸入密碼，點擊“確定鍵”，智能門禁控制器接收到密碼后，將其與數(shù)據(jù)庫里的信息對比，判斷密碼是否正確，如果正確，將在顯示電路上顯示“密碼正確”并允許業(yè)主操作電梯，如果錯誤，將在顯示電路上顯示“密碼錯誤”并不允許業(yè)主操作電梯。密碼正確后，業(yè)主選擇自己所要到達(dá)的目的樓層，智能門禁控制器接收到信息后將其發(fā)送給電梯控制器，業(yè)主即可到達(dá)目的樓層。以下是部分密碼鍵盤和顯示電路的單片機掃描程序：

2 電梯運行狀態(tài)的更新[3]

本設(shè)計為了保證電梯運行狀態(tài)的更新效果，采用了Handler對象，接收線程和更新數(shù)據(jù)線程分別占用不同的線程，用以實現(xiàn)線程與線程之間的通信，Hander采用的原則是先進先出，對不同線程中運行的多個任務(wù)進行有序的排隊，Hander可以發(fā)送和處理的對象包括消息對象和Runnable對象，每一個Handler對象都關(guān)聯(lián)一個線程以及線程所對應(yīng)的消息隊列。當(dāng)一個Handler對象被創(chuàng)建時，相關(guān)聯(lián)的線程以及線程所對應(yīng)的消息隊列也就被創(chuàng)建了[4]。Handler主要有兩個作用：

(1)安排消息或Runnable 在某個主線程中某個地方執(zhí)行；

(2)安排一個動作在不同的線程中執(zhí)行。

本設(shè)計主要包括兩個線程，一個是主線程，主線程主要是更新操作界面的顯示，電梯的運行方向、所在樓層以及電梯的模擬動畫等，另一個是接收線程，用于接收WIFI模塊發(fā)送來的信息。接收線程接收到智能門禁控制器通過WIFI通訊模塊傳送來的數(shù)據(jù)，判斷接收到的數(shù)據(jù)的長度，如果為空，則返回；如果不為空，則將數(shù)據(jù)通過handler.sendMessage(message)發(fā)送到主線程，然后主線程進行更新數(shù)據(jù)。關(guān)鍵程序如下所示。

3 電梯控制操作[4]

電梯控制主要是按照設(shè)定好的通信協(xié)議格式將用戶的命令發(fā)送到智能門禁控制器，控制過程如圖2所示。

圖2 電梯控制流程圖

首先加載控件Up、Down、Start按鈕，為按鈕up、down、start設(shè)置監(jiān)聽器，如果有按鈕按下，首先判斷是哪個按鈕，如果是Up鍵，發(fā)送呼叫電梯上行命令，如果是Down鍵，發(fā)送呼叫電梯下行命令，如果是Start鍵，發(fā)送電梯向目的樓層出發(fā)命令，最終通過sendMessage(bytes)發(fā)送出去[5]。關(guān)鍵程序如下所示。

4 實驗測試和分析總結(jié)[6]

本系統(tǒng)的軟件設(shè)計和硬件設(shè)計工作至此基本結(jié)束，后期根據(jù)實驗室設(shè)備條件進行了軟硬件的測試實驗，基本能夠滿足用戶要求。由于場地和實驗室條件限制的原因，智能門禁控制系統(tǒng)只進行了實驗室測試系統(tǒng)調(diào)試。實驗室試驗中，不配置電梯，因此系統(tǒng)只有單片機（門禁控制器）、密碼鍵盤（完成密碼輸入和選層兩個功能）一個液晶顯示器、一個步進電機、WIFI模塊和一臺手機，其中一臺顯示器用來顯示單片機接收到來自鍵盤和手機的指令。由于沒有電梯，手機用戶在通過驗證后單片機只向其發(fā)送設(shè)置好的電梯運行狀態(tài)并接收呼梯、樓層請求，采用步進電機模擬實現(xiàn)，電梯向上運行一層樓時電機正轉(zhuǎn)一圈，電梯向下運行一層樓時反轉(zhuǎn)一圈[7]。

(1) 按照正確的方式將門禁控制器、密碼模塊、WIFI模塊、顯示電路以及電源模塊進行連接，檢查無誤后給電源模塊上電，觀察液晶顯示模塊是否正常顯示電梯的運行狀況。

(2) 通過密碼鍵盤輸入用戶密碼，然后呼叫樓層，觀察電機是否按照期望旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)進行旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電梯到達(dá)用戶所在樓層后，輸入目的樓層并確定，再觀察電機是否按照期望旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)進行旋轉(zhuǎn)。

(3) 打開手機上的智能電梯軟件，首先顯示的是登錄界面，輸入用戶名和密碼，點擊登陸按鈕，觀察是否跳轉(zhuǎn)到操作界面，如果沒有跳轉(zhuǎn)到操作界面就會提示“用戶名或密碼錯誤”，需要重新輸入正確的用戶名和密碼，如果跳轉(zhuǎn)到操作界面，觀察是否正常顯示電梯的運行狀況。

(4) 在操作界面中輸入用戶所在樓層，然后點擊“呼叫電梯上行”按鈕，觀察電機是否按照期望旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)進行旋轉(zhuǎn)并到達(dá)用戶所在樓層，然后輸入目的樓層，點擊“啟動電梯”按鈕，察電機是否按照期望旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)進行旋轉(zhuǎn)并到達(dá)用戶目的樓層。

通過上述實驗發(fā)現(xiàn)整套系統(tǒng)可以正確的完成各項功能，而且步進電機模擬運轉(zhuǎn)準(zhǔn)確，運行穩(wěn)定。