基于DSP的电梯无线监测系统的设计

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随着社会的快速发展,城市越来越大,为了节省土地面积,楼房越来越高,电梯成为人们日常生活中的重要垂直交通工具,从而电梯的安全越来越引起重视,保证电梯的安全运行,使向空间发展的城市生活安全可靠,电梯监测技术可以实时监测电梯的运行状态,及时发现不安全因素,所以电梯监测技术意义重大。电梯故障有:1)电梯急停急走。2)电梯水平面内振动。3)电梯停在非电梯门的位置。通过数据采集卡采集轿箱三个方向加速度信号和角速度信号,此时的加速度信号是相对于轿箱坐标系的,陀螺仪传感器测得轿箱坐标系三个方向相对于惯性坐标系的旋转角速度信号,通过角速度信号对加速度传感器信号进行修正,然后对修正后的三个方向的加速度信号进行二次积分得到三个方向的位移轨迹曲线。修正过程是利用捷联矩阵将轿箱坐标系内的加速度信号转换为惯性坐标系内的加速度信号。通过捷联矩阵还可以得到轿箱当前的姿态角。通过将惯性坐标系内加速度信号二次积分得到轿箱的轨迹;1)对于Z(垂直于地面)轴加速度的二次积分得到电梯当前距离地面的高度,通过高度可以判断电梯是不是停在非电梯门的位置。2)对X轴(进电梯的方向,垂直于Z轴)、Y轴(垂直于电梯导轨方向)的加速度的二次积分得到水平方向的随机震动位移。通过这个位移判断电梯的舒适性。文中针对电梯建立了安全监测的平台,并在简化的平台的基础上搭建了电梯安全监测系统。针对电梯安全监测的特点,重点完成了监测系统中的核心部分——基于DSP无线电梯监测系统的硬件和软件设计。电梯监测系统以TI公司的TMS320F28335 DSP为核心,包括MC52I总线接口电路、USB数据传输电路、A/D转换、外部RAM、外部ROM以及DSP最小系统电路的硬件设计。监测卡的驱动程序的开发环境是CCS3.3、KEIL uvision2和cypres的固件运行平台,使用C和C++语言进行驱动程序的开发,大大的缩短开发周期,提高工作效率。对系统程序的编写采用模块化程序设计的方法,使程序的结构清晰。
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