孔艷梅　許峰

【摘要】無線遙控塔吊裝置適合在工業(yè)環(huán)境中使用，抗干擾能力強(qiáng)，安全性高。操作設(shè)備與被控制設(shè)備之間沒有連接的導(dǎo)線，使用無線電波作為傳輸媒介。本文設(shè)計(jì)的手持遙控器根據(jù)工作過程的不同分為單機(jī)工作和多機(jī)工作兩種。無論是一臺(tái)還是多臺(tái)遙控器在上電后均不能直接對(duì)控制器進(jìn)行控制，須經(jīng)過一定的操作，得到控制器的授權(quán)后才能對(duì)控制器實(shí)現(xiàn)控制。任何狀態(tài)下控制器只允許一臺(tái)遙控器對(duì)其控制，如需要改變遙控器控制，遙控器之間需經(jīng)過“控制權(quán)交接”操作。

【關(guān)鍵詞】塔吊；遙控；控制權(quán)

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

無線遙控塔吊裝置適合在工業(yè)環(huán)境中使用，抗干擾能力強(qiáng)，安全性高。操作設(shè)備與被控制設(shè)備之間沒有連接的導(dǎo)線，使用無線電波作為傳輸媒介【1】。本系統(tǒng)采用無線通訊模塊進(jìn)行通訊，當(dāng)按下手持式遙控器面板上的某一按鍵后，單片機(jī)檢測(cè)到該按鍵信息，通過無線通訊電路發(fā)送出去，固定式控制器接收到信號(hào)后按約定好的協(xié)議進(jìn)行相應(yīng)的操作【2】。通信協(xié)議采用自定義通信協(xié)議。

手持式無線遙控器上電后，向固定式控制器發(fā)送信號(hào)索要控制權(quán)，當(dāng)取得控制權(quán)后即可發(fā)送開啟信號(hào)開啟控制裝置，進(jìn)行控制操作，此時(shí)程序不斷的查詢是否有控制按鍵按下，直到按下某一方向鍵后，向固定式控制器發(fā)送信號(hào)，程序繼續(xù)查詢，反復(fù)進(jìn)行此操作，直到關(guān)閉命令按下，等待再次開機(jī)。

系統(tǒng)整體軟件設(shè)計(jì)主要包括手持式無線遙控器的軟件設(shè)計(jì)和固定式控制器的軟件設(shè)計(jì)。

2 手持式遙控器主程序設(shè)計(jì)

任取一臺(tái)遙控器，點(diǎn)按鍵盤上的“開機(jī)”鍵，遙控器即上電工作，顯示窗中的數(shù)碼管顯示本機(jī)號(hào)碼（假如顯示“1”號(hào)），但還不能對(duì)控制器進(jìn)行控制操作，需要控制器授權(quán)。方法是點(diǎn)按一下“1號(hào)機(jī)”鍵（與顯示的數(shù)字一致），則對(duì)應(yīng)1號(hào)機(jī)的指示燈閃爍，表示在向控制器要控制權(quán)。如控制器允許，則閃爍的燈為常亮狀態(tài)，表示該機(jī)可以對(duì)控制器進(jìn)行控制操作了；如不允許，則閃爍燈滅，表示本機(jī)無權(quán)對(duì)控制器控制，或按任何鍵均不起作用。對(duì)單機(jī)控制時(shí)，控制器會(huì)立刻授權(quán)，不會(huì)拒絕的。遙控器取得控制權(quán)后即可進(jìn)行控制操作，調(diào)用控制子程序，并且等待其它命令【3】。

3 手持式遙控器控制及通信子程序設(shè)計(jì)

當(dāng)手持式遙控器取得控制權(quán)后，第一個(gè)指示燈點(diǎn)亮，此時(shí)可進(jìn)行遙控操作，首先按下“啟/?！辨I，向固定式控制器發(fā)送命令，第四個(gè)指示燈閃爍，等待啟停繼電器吸合，若此燈變?yōu)殚L(zhǎng)亮，則控制器已啟動(dòng)吊車控制開關(guān)，遙控器可對(duì)其進(jìn)行控制，如慢升、快升、慢降、快降、前進(jìn)、后退、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、停止等操作，按下遙控器上的某鍵時(shí)，微處理器根據(jù)自定義的協(xié)議將按鍵信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的命令發(fā)送出去，如果再次點(diǎn)按“啟/?！辨I，啟/停指示燈熄滅，控制器關(guān)閉吊車控制開關(guān)，操作無效，只有再次等待開啟命令才可進(jìn)行操作。

4 手持式遙控器控制權(quán)轉(zhuǎn)移子程序設(shè)計(jì)

當(dāng)有兩臺(tái)或三臺(tái)遙控器均需要控制時(shí)，系統(tǒng)為多機(jī)工作狀態(tài)。

根據(jù)上面所述，最先索要控制權(quán)的機(jī)號(hào)能夠獲得授權(quán)控制，當(dāng)另外的遙控器也需要控制權(quán)，或者已獲得控制權(quán)的遙控器需要讓出控制權(quán)時(shí)（如地面上的操作員在控制吊車把所吊物料提到建筑物頂部時(shí)，看不到物料應(yīng)放的具體位置，需讓給建筑物頂部的操作員控制吊車，以把物料安全放到需要的位置），就需要遙控器間進(jìn)行“控制權(quán)交接”操作。具體方法是：

4.1索要控制權(quán)

假如控制器正在“1號(hào)機(jī)”的控制下，以“2號(hào)機(jī)”遙控器索要控制權(quán)為例（3號(hào)機(jī)操作過程相同），這時(shí)2號(hào)遙控器上指示本機(jī)工作狀態(tài)的指示燈應(yīng)是不亮的，而指示1號(hào)遙控器工作狀態(tài)的指示燈應(yīng)是長(zhǎng)亮的。點(diǎn)按“2號(hào)機(jī)”鍵，則指示2號(hào)機(jī)的指示燈開始閃爍，同時(shí)“1號(hào)機(jī)”機(jī)上的指示2號(hào)機(jī)的指示燈也閃爍，1號(hào)機(jī)遙控器的操作員發(fā)現(xiàn)后就知道2號(hào)遙控器在向他索要控制權(quán)，他可做以下操作：①同意轉(zhuǎn)讓，則點(diǎn)按本機(jī)上的“2號(hào)機(jī)”鍵，即控制器得到1號(hào)機(jī)的同意后立刻把控制權(quán)轉(zhuǎn)交給2號(hào)機(jī)，成功后1號(hào)機(jī)上的指示本機(jī)的指示燈熄滅，指示2號(hào)遙控器工作狀態(tài)的閃爍燈變?yōu)殚L(zhǎng)亮，而2號(hào)機(jī)上的指示1號(hào)機(jī)工作狀態(tài)的指示燈熄滅，指示本機(jī)狀態(tài)的燈由閃爍變?yōu)殚L(zhǎng)亮，這時(shí)2號(hào)遙控器可以對(duì)控制器進(jìn)行控制操作了，表示控制權(quán)交接完畢。②不同意轉(zhuǎn)讓，可以點(diǎn)按本機(jī)的“1號(hào)機(jī)”鍵，或者不做任何操作，待指示燈閃爍一定時(shí)間后自動(dòng)熄滅，同時(shí)2號(hào)機(jī)上的閃爍燈也熄滅，表示1號(hào)機(jī)不交控制權(quán)，索要失敗。如還要控制權(quán)，可重復(fù)上述操作。

4.2出讓控制權(quán)

假如控制器正處在1號(hào)遙控器的控制下，它要把控制權(quán)讓給2號(hào)遙控器（讓給3號(hào)遙控器的操作方法相同）。1號(hào)遙控器操作員可以點(diǎn)按本機(jī)的“2號(hào)機(jī)”鍵，這是指示2號(hào)機(jī)工作狀態(tài)的指示燈開始閃爍，有兩種結(jié)果：①一段時(shí)間后，本機(jī)的指示燈熄滅，閃爍的2號(hào)指示燈變?yōu)殚L(zhǎng)亮，說明控制權(quán)已轉(zhuǎn)讓成功。②一段時(shí)間后，但本機(jī)的指示燈還亮，閃爍的2號(hào)指示燈熄滅，說明控制權(quán)沒有轉(zhuǎn)讓成功，控制器還在本機(jī)的控制之下。如還要轉(zhuǎn)讓控制權(quán)，可重復(fù)上述操作。

在2號(hào)遙控器上，如操作員發(fā)現(xiàn)指示本機(jī)工作狀態(tài)的指示燈開始閃爍，表示1號(hào)機(jī)想轉(zhuǎn)讓控制權(quán)于本機(jī)，有兩種操作結(jié)果：①接受。立刻點(diǎn)按本機(jī)號(hào)碼“2號(hào)機(jī)”鍵，則很快指示1號(hào)機(jī)的指示燈熄滅，指示本機(jī)狀態(tài)的燈由閃爍變?yōu)殚L(zhǎng)亮，表示控制權(quán)轉(zhuǎn)讓成功。②拒絕。點(diǎn)按本機(jī)的“1號(hào)機(jī)”鍵，或不做任何操作，一定時(shí)間后閃爍的指示燈熄滅，表示控制權(quán)還在1號(hào)遙控器上。

5 總結(jié)

該手持遙控裝置設(shè)計(jì)完成后，在塔式吊車上進(jìn)行了試驗(yàn)，效果良好，不僅解決了操作人員每次上下攀爬操作室的問題，也使得每次起吊貨物更安全、更高效。系統(tǒng)可靠性高，操作簡(jiǎn)單，易于推廣。

參考文獻(xiàn)：

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[3]黃琴.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].清華大學(xué)出版社，2010