無線遙控塔吊手持遙控器裝置的軟件設計

孔艷梅　許峰

【摘要】無線遙控塔吊裝置適合在工業環境中使用，抗干擾能力強，安全性高。操作設備與被控制設備之間沒有連接的導線，使用無線電波作為傳輸媒介。本文設計的手持遙控器根據工作過程的不同分為單機工作和多機工作兩種。無論是一臺還是多臺遙控器在上電后均不能直接對控制器進行控制，須經過一定的操作，得到控制器的授權后才能對控制器實現控制。任何狀態下控制器只允許一臺遙控器對其控制，如需要改變遙控器控制，遙控器之間需經過“控制權交接”操作。

【關鍵詞】塔吊；遙控；控制權

1 系統總體設計

無線遙控塔吊裝置適合在工業環境中使用，抗干擾能力強，安全性高。操作設備與被控制設備之間沒有連接的導線，使用無線電波作為傳輸媒介【1】。本系統采用無線通訊模塊進行通訊，當按下手持式遙控器面板上的某一按鍵后，單片機檢測到該按鍵信息，通過無線通訊電路發送出去，固定式控制器接收到信號后按約定好的協議進行相應的操作【2】。通信協議采用自定義通信協議。

手持式無線遙控器上電后，向固定式控制器發送信號索要控制權，當取得控制權后即可發送開啟信號開啟控制裝置，進行控制操作，此時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，向固定式控制器發送信號，程序繼續查詢，反復進行此操作，直到關閉命令按下，等待再次開機。

系統整體軟件設計主要包括手持式無線遙控器的軟件設計和固定式控制器的軟件設計。

2 手持式遙控器主程序設計

任取一臺遙控器，點按鍵盤上的“開機”鍵，遙控器即上電工作，顯示窗中的數碼管顯示本機號碼（假如顯示“1”號），但還不能對控制器進行控制操作，需要控制器授權。方法是點按一下“1號機”鍵（與顯示的數字一致），則對應1號機的指示燈閃爍，表示在向控制器要控制權。如控制器允許，則閃爍的燈為常亮狀態，表示該機可以對控制器進行控制操作了；如不允許，則閃爍燈滅，表示本機無權對控制器控制，或按任何鍵均不起作用。對單機控制時，控制器會立刻授權，不會拒絕的。遙控器取得控制權后即可進行控制操作，調用控制子程序，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計

當手持式遙控器取得控制權后，第一個指示燈點亮，此時可進行遙控操作，首先按下“啟/停”鍵，向固定式控制器發送命令，第四個指示燈閃爍，等待啟停繼電器吸合，若此燈變為長亮，則控制器已啟動吊車控制開關，遙控器可對其進行控制，如慢升、快升、慢降、快降、前進、后退、左轉、右轉、停止等操作，按下遙控器上的某鍵時，微處理器根據自定義的協議將按鍵信息轉換成相應的命令發送出去，如果再次點按“啟/停”鍵，啟/停指示燈熄滅，控制器關閉吊車控制開關，操作無效，只有再次等待開啟命令才可進行操作。

4 手持式遙控器控制權轉移子程序設計

當有兩臺或三臺遙控器均需要控制時，系統為多機工作狀態。

根據上面所述，最先索要控制權的機號能夠獲得授權控制，當另外的遙控器也需要控制權，或者已獲得控制權的遙控器需要讓出控制權時（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，看不到物料應放的具體位置，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），就需要遙控器間進行“控制權交接”操作。具體方法是：

4.1索要控制權

假如控制器正在“1號機”的控制下，以“2號機”遙控器索要控制權為例（3號機操作過程相同），這時2號遙控器上指示本機工作狀態的指示燈應是不亮的，而指示1號遙控器工作狀態的指示燈應是長亮的。點按“2號機”鍵，則指示2號機的指示燈開始閃爍，同時“1號機”機上的指示2號機的指示燈也閃爍，1號機遙控器的操作員發現后就知道2號遙控器在向他索要控制權，他可做以下操作：①同意轉讓，則點按本機上的“2號機”鍵，即控制器得到1號機的同意后立刻把控制權轉交給2號機，成功后1號機上的指示本機的指示燈熄滅，指示2號遙控器工作狀態的閃爍燈變為長亮，而2號機上的指示1號機工作狀態的指示燈熄滅，指示本機狀態的燈由閃爍變為長亮，這時2號遙控器可以對控制器進行控制操作了，表示控制權交接完畢。②不同意轉讓，可以點按本機的“1號機”鍵，或者不做任何操作，待指示燈閃爍一定時間后自動熄滅，同時2號機上的閃爍燈也熄滅，表示1號機不交控制權，索要失敗。如還要控制權，可重復上述操作。

4.2出讓控制權

假如控制器正處在1號遙控器的控制下，它要把控制權讓給2號遙控器（讓給3號遙控器的操作方法相同）。1號遙控器操作員可以點按本機的“2號機”鍵，這是指示2號機工作狀態的指示燈開始閃爍，有兩種結果：①一段時間后，本機的指示燈熄滅，閃爍的2號指示燈變為長亮，說明控制權已轉讓成功。②一段時間后，但本機的指示燈還亮，閃爍的2號指示燈熄滅，說明控制權沒有轉讓成功，控制器還在本機的控制之下。如還要轉讓控制權，可重復上述操作。

在2號遙控器上，如操作員發現指示本機工作狀態的指示燈開始閃爍，表示1號機想轉讓控制權于本機，有兩種操作結果：①接受。立刻點按本機號碼“2號機”鍵，則很快指示1號機的指示燈熄滅，指示本機狀態的燈由閃爍變為長亮，表示控制權轉讓成功。②拒絕。點按本機的“1號機”鍵，或不做任何操作，一定時間后閃爍的指示燈熄滅，表示控制權還在1號遙控器上。

5 總結

該手持遙控裝置設計完成后，在塔式吊車上進行了試驗，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。系統可靠性高，操作簡單，易于推廣。

參考文獻：

[1]王立新等.塔式遙控吊車[J].科協論壇，2007，1：30-31

[2]趙健.全新實用電子電路叢書一實用聲光及無線電遙控電路300例[M].北京：中國電力出版社，2005

[3]黃琴.單片機原理及應用[M].清華大學出版社，2010