隨著《電梯監(jiān)督檢驗規(guī)程》的發(fā)布，對檢驗機構的電梯檢驗質量提出了新的要求。但在《檢規(guī)》的實施過程中，不斷發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的檢驗項目缺乏必要的、科學的檢測手段。為此，探索研制一些檢測儀器，檢測儀器應用十分廣泛，主要應用于石化工業(yè)、電力工業(yè)、航空造船業(yè)、造紙業(yè)、紡織業(yè)、冶金工業(yè)等。當任何氣體（空氣、氧氣、氮氣……等）通過一泄漏孔隙，均會產生具有可探測高頻成份的擾流，以滲漏檢測儀來掃描附近區(qū)域，經由耳機可聽到泄漏的急流聲或是指示。檢測儀愈靠近泄漏點，則急流聲會愈大，指示讀值會更高。當然，環(huán)境噪音是個問題，但使用橡皮聚音探頭可縮小探測儀的接收區(qū)域。以阻隔雜訊噪音波的干擾，滲漏檢測儀的頻率調整功能可降低背景噪音干擾，讓沒經驗的使用者也可容易地操作來檢測泄漏。具有發(fā)現(xiàn)并解決各種故障特性的硬件或軟件設備，這些特性包括特殊協(xié)議包的解碼、特殊的編程前的故障測試、包過濾和包傳輸。

本研究針對電梯緩沖器復位時間的檢測要求而展開。《檢規(guī)》中是這樣描述的：“對耗能型緩沖器需進行復位試驗，復位時間應不大于120s.”對應的檢驗方法是：“轎廂在空載情況下，以檢修速度下降，將緩沖器全壓縮，從轎廂開始離開緩沖器瞬間起，直到緩沖器回復原狀。觀察并用秒表計時?！?/p>

1系統(tǒng)功能特點

S3C2410處理器是Samsung公司基于ARM公司的ARM920T處理器核，采用0.18um制造工藝的32位微控制器。該處理器擁有：獨立的16KB指令Cache和16KB數(shù)據(jù)Cache，MMU，支持TFT的LCD控制器，NAND閃存控制器，3路UART，4路DMA，4路帶PWM的Timer，I/O口，RTC，8路10位ADC，Touch Screen接口，IIC-BUS接口，IIS-BUS接口，2個USB主機，1個USB設備，SD主機和MMC接口，2路SPI.S3C2410處理器可運行在203MHz.板的尺寸僅相當于名片的2/3大小，尺寸如此小巧的嵌入式板是國內首創(chuàng)。開發(fā)商可以充分發(fā)揮想象力，設計制造出小體積，高性能的嵌入式應用產品。

實用性：應用數(shù)據(jù)通信接口規(guī)范，使檢驗結果判斷和檢驗結果輸出自動進行，達到有效提高檢驗的安全性和工作效率的目標。

易用性：采用便攜式設計，提供彩色圖文界面和觸摸屏操作，直觀方便易用。

2系統(tǒng)硬件實現(xiàn)方案

2.1總體設計方案

電梯緩沖器復位時間測試儀三星S3C2410的ARM芯片為，采用TFT彩色液晶圖文顯示和觸摸屏操作。預留各種通信接口。系統(tǒng)主要有控制部分，數(shù)據(jù)采集部分，數(shù)據(jù)存儲部分，輸入輸出部分等4個主要組成部分。具體硬件框圖如下圖1所示：

系統(tǒng)的下位機部分主要負責前端的傳感器數(shù)據(jù)采集存儲以及和上位機的有關通訊，有關數(shù)據(jù)的分析和算法處理及用戶程序設計主要有上位機的S3C2410來完成。

2.2數(shù)據(jù)采集方案

下位機是直接控制設備獲取設備狀況的的計算機，一般是PLC/單片機之類的。上位機發(fā)出的命令首先給下位機，下位機再根據(jù)此命令解釋成相應時序信號直接控制相應設備。下位機不時讀取設備狀態(tài)數(shù)據(jù)（一般模擬量），轉化成數(shù)字信號反饋給上位機。簡言之如此，真實情況千差萬別不離其宗。上下位機都需要編程，都有專門的開發(fā)系統(tǒng)。圖2為數(shù)據(jù)采集的硬件框圖：

3系統(tǒng)軟件部分：

Windows CE主要分為四個模塊，如圖所示，這四個模塊提供重要的操作系統(tǒng)功能：內核，對象存儲模塊，網絡與通訊模塊和GWES模塊。

Windows CE還包含其它可選模塊，支持如管理可安裝設備驅動程序和支持COM的任務，圖3為系統(tǒng)結構圖：

為了把Windows CE移植到特定的目標平臺上，微軟提供了一套完整的開發(fā)工具Platform Builder.該工具以對象庫格式提供給操作系統(tǒng)，以便開發(fā)人員可以將其作為特定操作系統(tǒng)平臺的組件。

首先，選擇造作系統(tǒng)的基本配置，并且為特定的平臺選擇相應的微處理器和板級支持包BSP（Board Suppor Packet）。BSP板級支持包（board support package），是介于主板硬件和操作系統(tǒng)中驅動層程序之間的一層，一般認為它屬于操作系統(tǒng)一部分，主要是實現(xiàn)對操作系統(tǒng)的支持，為上層的驅動程序提供訪問硬件設備寄存器的函數(shù)包，使之能夠更好的運行于硬件主板。在嵌入式系統(tǒng)軟件的組成中，就有BSP.BSP是相對于操作系統(tǒng)而言的，不同的操作系統(tǒng)對應于不同定義形式的BSP，例如VxWorks的BSP和Linux的BSP相對于某一CPU來說盡管實現(xiàn)的功能一樣，可是寫法和接口定義是完全不同的，所以寫B(tài)SP一定要按照該系統(tǒng)BSP的定義形式來寫（BSP的編程過程大多數(shù)是在某一個成型的BSP模板上進行修改）。這樣才能與上層OS保持正確的接口，良好的支持上層OS.本測試儀采用S3C2410處理器，因此我們改造了微軟提供的基于S3C2410的BSP，自定義了符合我們要求的BSP.

其次，制定平臺，在此階段可開發(fā)設備驅動，適當?shù)夭眉?、添加組件。然后，封裝所需的各功能模塊，編譯生成OS鏡像文件。接著，把鏡像文件到目標設備，進行調試。

導出定制操作系統(tǒng)的SDK（Soltware Development Kit）軟件開發(fā)工具包，安裝到EVC中，便可以進行基于我們定制的測試儀硬件平臺的應用程序開發(fā)。如圖4所示為操作系統(tǒng)移植流程圖：

3.2應用軟件開發(fā)

操作系統(tǒng)的主要任務是為了管理所有硬件資源，并且提供應用軟件一個合適的操作環(huán)境。將Windows CE操作系統(tǒng)移植到ARM平臺上以后，下一步工作就是進行應用軟件的開發(fā)。本系統(tǒng)的上位機軟件主要在EVC的環(huán)境下開發(fā)完成，使用C語言為主要編程語言。

3.2.1串口通訊協(xié)議說明

模塊串口波特率9600，無奇偶效驗，一位停止位?？刂泼钔ㄟ^一致的幀結構通訊，幀長度4字節(jié)：命令+數(shù)據(jù)0+數(shù)據(jù)1+校驗和。效驗和=命令+數(shù)據(jù)0+數(shù)據(jù)1的相加和的低8位。系統(tǒng)通過上位機串口直接對下位機模塊進行操作。上位機向下位機發(fā)送啟動16位距離讀取命令：Ox22+度數(shù)+NC+SUM.當測量完畢時，這時返回的數(shù)據(jù)是：Ox22+距離高+距離低+SUM;當測量無效時返回的距離高位和低位數(shù)據(jù)都是Oxff.（注：NC代表任意數(shù)據(jù)，SUM代表效驗和）串行端口在Windows CE下屬于流接口設備，是串行設備接口常規(guī)I/O驅動程序的調用與通信相關的具體函數(shù)的結合。串行設備被視為用于打開、關閉和讀寫串行端口的常規(guī)的可安裝的流設備。Windows CE的串口函數(shù)和Windows的串口函數(shù)基本相同，但有幾點值得注意：Windows CE只支持Unicode字符集，在編程時必須特別注意;Windows CE不支持重疊的I/O操作。在所有的流設備驅動程序中，均使用CreateFile來打開串行端口設備，如果這個端口不存在，CreateFile返回ERROR_FILE_NOT_FOUND.

關閉串行端口比較簡單，調用CloseHandle函數(shù)就能關閉一個打開的串行端口。CloseHandle只有一個參數(shù)，即調用CreateFile函數(shù)打開端口時返回的句柄，方法如下：

CloseHandle（hPort）;

正如使用CreateFile打開串行端口一樣，可以使用ReadFile和WriteFile函數(shù)來讀寫串行端口。假設已經調用CreateFile成功地打開了串行端口，那么只需調用ReadFile即可從串行端口讀取數(shù)據(jù)：

如果從主線程讀、寫大量的串行數(shù)據(jù)，主線程就會因為等待相對較慢的串行讀或串行寫操作而阻塞，不能即時處理其他的消息，因此這里用單獨的線程來讀寫串行端口。對于串行端口來說，還必須配置超時值，否則程序可能陷入到一個等待來自串口字符的死循環(huán)。通常，配置超時值和配置串口類似。首先用GetCommTimeouts函數(shù)獲取當前串口的超時值，然后修改CommTimeouts成員變量的值，用SetCommTimeouts設置新的超時值。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/275211.htm

3.2.2算法分析

根據(jù)電梯檢測規(guī)程要求，緩沖器從全壓縮到復位的時間應不大于120秒。上位機從上電檢測開始每隔0.1秒發(fā)送數(shù)據(jù)采集命令，并將返回的距離值和開關量信號存儲于不同的數(shù)組待分析。數(shù)組s（m）和F（n）分別存儲采集到的距離值和開關信號值（0或1），t為每次數(shù)據(jù)采集循環(huán)時間，T為緩沖器回復時間。軟件的算法流程圖如5所示：

4結束語

基于ARM技術和Windows CE系統(tǒng)的電梯緩沖器復位時間測試儀功能齊備，性高，實用性強，滿足了新的檢測規(guī)程的要求。本設計方案首次實現(xiàn)了緩沖器復位過程中瞬時脫離點的檢測，實現(xiàn)了各種狀態(tài)時刻的計時和狀態(tài)識別，解決了信號同步，結果自動判斷和輸出等問題。

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