基于ZigBee的大壩監(jiān)測系統(tǒng)接收終端研究
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4．2 設備驅動程序開發(fā)
在Linux操作系統(tǒng)下有兩類主要的設備文件類型，一類是字符設備，另一類是塊設備。字符設備和塊設備的主要區(qū)別是：在對字符設備發(fā)出讀／寫請求時，實際的硬件I／O一般就緊接著發(fā)生了，塊設備則是利用一塊系統(tǒng)內(nèi)存作緩沖區(qū)，當用戶進程對設備請求能滿足用戶的要求，就返回請求的數(shù)據(jù)，如果不能，就調(diào)用請求函數(shù)來進行實際的I／O操作。塊設備是主要針對磁盤等慢速設備設計的，以免耗費過多的CPU時間來等待。
本系統(tǒng)主要是對ZigBee模塊的串口驅動，屬于字符設備驅動程序。主要包括open，close，read，write，ioctl等函數(shù)，把它們統(tǒng)一定義在結構體file operations中。
4．3 應用程序設計
接收終端的應用程序開發(fā)根據(jù)系統(tǒng)功能的需求采用模塊化的設計方案，具體有如下幾個主要功能模塊：數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、數(shù)據(jù)查詢模塊、系統(tǒng)界面模塊。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/153650.htm
手持接收終端軟件采用多線程實現(xiàn)模塊化，主要包括主程序、數(shù)據(jù)收發(fā)線程、數(shù)據(jù)顯示線程。系統(tǒng)上電后，主程序首先執(zhí)行，完成系統(tǒng)硬件初始化，配置ZigBee模塊參數(shù)，然后創(chuàng)建收發(fā)線程、顯示線程兩個線程，如圖4所示。線程任務都結束后，如無系統(tǒng)命令，則ZigBee模塊進入節(jié)電模式，主程序退出。收發(fā)線程先要調(diào)用CreateFile函數(shù)打開串口，設置串口參數(shù)，通過ZigBee模塊發(fā)送控制指令與采集前端建立無線通信，然后調(diào)用writeFile函數(shù)接收并存儲數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)讀寫完畢后關閉串口退出線程。顯示線程負責將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理器二次處理后，通過人機交互界面顯示到LCD上。
5 結論
基于ZigBee的大壩監(jiān)測接收終端，利用低功耗的ZigBee技術將前端采集模塊獲得的大壩結構應力應變、裂縫、滲流滲壓等重要狀態(tài)參數(shù)，接收并存儲。分析人員可及時由接收終端獲取大壩的參數(shù)信息，為大壩的安全評判提供了一種方便可靠的方法。
該技術比傳統(tǒng)方法維護簡單，監(jiān)測靈活，具有很強的實踐價值。接收終端基于ARM9硬件平臺，嵌入式Linux操作系統(tǒng)軟件平臺和ZigBee無線通信技術，通過無線方式發(fā)送接收各種參數(shù)，并對數(shù)據(jù)進行分析、存儲、查詢等操作。工作人員通過人機交互界面可以直觀獲取當前大壩狀態(tài)參數(shù)信息，并通過歷史數(shù)據(jù)的分析對比，得出大壩狀態(tài)參數(shù)的變化趨勢，從而滿足對大壩進行長期實時監(jiān)測的要求。
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