本發(fā)明涉及商場(chǎng)購(gòu)物引導(dǎo)系統(tǒng)，包含主控器和設(shè)置在過(guò)道及拐彎處顯示有顧客臨時(shí)編號(hào)的LED箭頭，依臨時(shí)編號(hào)引導(dǎo)顧客沿LED箭頭方向前進(jìn)。在商場(chǎng)入口處安放由主控器構(gòu)成的引導(dǎo)臺(tái)，由商場(chǎng)人員從引導(dǎo)臺(tái)鍵盤輸入產(chǎn)品分類名稱和位置，顧客點(diǎn)擊產(chǎn)品分類名稱，主控器給出該顧客的臨時(shí)編號(hào)。

(二)

背景技術(shù)：
：

由電力網(wǎng)提供電源的控制系統(tǒng)，其各電子設(shè)備或模塊間都是通過(guò)專用線路通信，來(lái)糾正各電子設(shè)備或電子模塊的計(jì)時(shí)時(shí)間，達(dá)到同步運(yùn)行目的。由于采用專用線路通信使布線復(fù)雜化并增加成本，如果計(jì)時(shí)時(shí)間不通過(guò)線路通信糾正，則由于傳統(tǒng)計(jì)時(shí)誤差，運(yùn)行數(shù)小時(shí)后，其累積計(jì)時(shí)誤差會(huì)使系統(tǒng)控制動(dòng)作不一致，可能造成系統(tǒng)崩潰，在一些經(jīng)常變更設(shè)計(jì)，布線工程量大的場(chǎng)合其產(chǎn)品應(yīng)用受到限制。

(三)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：

本發(fā)明商場(chǎng)購(gòu)物引導(dǎo)系統(tǒng)。商場(chǎng)店鋪多由其它用途樓房改成，商品布局雜亂，存在較多的彎道、樓層和分隔空間，該引導(dǎo)系統(tǒng)可以幫助顧客迅速找到所需商品位置。系統(tǒng)包含主控器和設(shè)置在過(guò)道及拐彎處，顯示有顧客的臨時(shí)編號(hào)的LED箭頭，依臨時(shí)編號(hào)引導(dǎo)顧客沿LED箭頭方向前進(jìn)。在商場(chǎng)入口處安放由主控器構(gòu)成的引導(dǎo)臺(tái)，由商場(chǎng)人員從引導(dǎo)臺(tái)鍵盤輸入產(chǎn)品分類名稱和位置，并顯示在引導(dǎo)臺(tái)的顯示屏幕上，顧客點(diǎn)擊產(chǎn)品分類名稱，主控器給出該顧客的臨時(shí)編號(hào)。每個(gè)LED箭頭都設(shè)置唯一編號(hào)，各LED箭頭在單獨(dú)剛開機(jī)后的一段時(shí)間，依序顯示LED燈點(diǎn)亮的個(gè)數(shù)，其LED燈點(diǎn)亮的個(gè)數(shù)與箭頭編號(hào)相對(duì)應(yīng)，選擇顯示不同LED燈點(diǎn)亮的個(gè)數(shù)時(shí)，關(guān)機(jī)得到相對(duì)應(yīng)的編號(hào)并保存，它是在編號(hào)時(shí)段當(dāng)檢測(cè)不到電網(wǎng)周波信號(hào)時(shí)，單片機(jī)依靠其電源電容的儲(chǔ)能將編號(hào)數(shù)據(jù)存入非易失存儲(chǔ)器中。顧客還可通過(guò)手機(jī)短信操作，通過(guò)GSM網(wǎng)與主控器聯(lián)系，獲得商場(chǎng)和所需商品位置的引導(dǎo)臨時(shí)編號(hào)，手機(jī)無(wú)須APP僅通過(guò)接收和發(fā)送產(chǎn)品分類編號(hào)的短信即可完成，到達(dá)商場(chǎng)再發(fā)短信即起動(dòng)引導(dǎo)。主控器和各LED箭頭中均安裝周波甄別電路，用于產(chǎn)生系統(tǒng)的同步時(shí)間保持系統(tǒng)動(dòng)作一致，同時(shí)在其通信電路中各安裝一個(gè)通信電子開關(guān)、開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊。主控器和各LED箭頭均接于同一電力網(wǎng)線上并設(shè)置總開關(guān)，在總開關(guān)之后安裝一個(gè)隔離二極管，并在主控器和每個(gè)LED箭頭的通信電路各安裝通信電子開關(guān)。通信時(shí)，接通通信電子開關(guān)，系統(tǒng)處于經(jīng)電力線的半波通信半波供電狀態(tài)，通過(guò)電力網(wǎng)線通信，通信結(jié)束前，關(guān)斷所有通信電子開關(guān)。

通信電子開關(guān)的開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊是從電力網(wǎng)線經(jīng)電阻降壓后用于主控器和各LED箭頭，其間通信是受同步時(shí)間控制以保持動(dòng)作長(zhǎng)時(shí)期一致，它經(jīng)正接二極管進(jìn)一步隔離周波負(fù)半波后，接于比較器輸入端，其基準(zhǔn)電壓為100Mv至200Mv，可利用二極管壓降經(jīng)電阻分壓得到，因此比較器的輸出端為方波信號(hào)，它經(jīng)正接的整流二極管后產(chǎn)生了對(duì)應(yīng)電力網(wǎng)周波負(fù)半波的正方波信號(hào)，接于單片機(jī)的I/O口，單片機(jī)掃描到正方波信號(hào)時(shí)執(zhí)行通信操作，該正方波信號(hào)還用于驅(qū)動(dòng)通信電子開關(guān)，因此通信電子開關(guān)在周波正半波時(shí)關(guān)斷，周波負(fù)半波時(shí)接通。通信電子開關(guān)依所采用通信方式接于單片機(jī)相應(yīng)端口，并進(jìn)行信號(hào)調(diào)理，通信結(jié)束時(shí)在主控器控制下，使驅(qū)動(dòng)電路關(guān)斷通信電子開關(guān)。

系統(tǒng)中安裝有手機(jī)短信收發(fā)裝置，利用GSM網(wǎng)絡(luò)，以收發(fā)短信方式進(jìn)行通信，目前GSM的SMS短信服務(wù)仍然是國(guó)內(nèi)普及率最高的一種短信業(yè)務(wù)GSM的SMS本身具備數(shù)據(jù)傳送功能，一個(gè)消息的傳輸就構(gòu)成了一次通信，消息的傳輸是由處于GSM外部的短消息服務(wù)中心(SMSC)進(jìn)行中繼，GSM的短信息業(yè)務(wù)SMS它不用撥號(hào)即可建立連接，用戶把要發(fā)的信息加上信宿數(shù)據(jù)發(fā)送到短信息服務(wù)中心，經(jīng)短信服務(wù)中心完成存儲(chǔ)后再發(fā)送給最終的信宿。所以當(dāng)GSM終端沒開機(jī)時(shí)信息不會(huì)丟失。

本發(fā)明利用電力網(wǎng)周波的正半周上升段，取三個(gè)甄別點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)周波信號(hào)的識(shí)別判定，再利用周波時(shí)間建立同步時(shí)間，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中主控器和各LED箭頭的同步運(yùn)行。

主控器和各LED箭頭的周波甄別電路結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，由三個(gè)采用滯回比較器的電壓比較器組成，每個(gè)電壓比較器中均包含濾波電路，其電壓比較器的基準(zhǔn)電壓由穩(wěn)壓電路提供。系統(tǒng)設(shè)置時(shí)鐘計(jì)時(shí)器和同步計(jì)時(shí)器。如果檢測(cè)到相臨的兩個(gè)周波信號(hào)均為真，則取出該兩個(gè)相鄰的周波信號(hào)過(guò)零之間的時(shí)鐘計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間，按序存入周波時(shí)間存儲(chǔ)單元中，該周波時(shí)間存儲(chǔ)單元可存放100個(gè)周波時(shí)間，存滿時(shí)每存入一個(gè)周波時(shí)間，均先移除最先存入的一個(gè)周波時(shí)間，并計(jì)算存入的周波時(shí)間的平均值Tz并保存，利用Tz值鑒別待識(shí)別周波信號(hào)，以降低電力網(wǎng)頻率波動(dòng)的影響，同時(shí)采用三個(gè)甄別點(diǎn)降低誤判可能性。

三個(gè)比較器分別用于三個(gè)甄別點(diǎn)，即甄別點(diǎn)0、甄別點(diǎn)1、甄別點(diǎn)2，如圖1所示。在周波正半周上升段的周波過(guò)零處，即甄別點(diǎn)0設(shè)置電壓過(guò)零比較器，由于電力網(wǎng)周波負(fù)半周被整流二極管隔離，為了提高檢測(cè)精度，在電壓過(guò)零比較器的信號(hào)輸入端再串接二極管隔離負(fù)半周，其基準(zhǔn)電壓從零提高到10mv至100mv，視比較器的失調(diào)電壓而定，該基準(zhǔn)電壓可利用二極管壓降經(jīng)電阻分壓得到。其余二個(gè)比較器分別設(shè)置在周波正半周上升段，峰值電壓的35％至50％處的甄別點(diǎn)1和50％至70％處的甄別點(diǎn)2。

周波信號(hào)判定：?jiǎn)纹瑱C(jī)在設(shè)定時(shí)間開中斷后，時(shí)鐘計(jì)時(shí)器清零并開始計(jì)時(shí)，當(dāng)周波電壓過(guò)零時(shí)，設(shè)置在甄別點(diǎn)0的電壓過(guò)零比較器V0的輸出電壓翻轉(zhuǎn)，在其電壓下降沿產(chǎn)生中斷，記錄其過(guò)零點(diǎn)中斷時(shí)間Th0并關(guān)中斷；此后，單片機(jī)掃描甄別點(diǎn)1處電壓比較器﹙V1﹚的輸出電壓，當(dāng)周波電壓達(dá)到﹙V1﹚的閾值電壓時(shí)，輸出電壓從高到低翻轉(zhuǎn)，掃描記錄其翻轉(zhuǎn)時(shí)間Th1；同樣掃描記錄甄別點(diǎn)2處電壓比較器﹙V2﹚輸出電壓翻轉(zhuǎn)時(shí)間Th2。將Th0與電壓過(guò)零比較器V0的輸出電壓翻轉(zhuǎn)時(shí)間設(shè)定值Ts0作比較；Th1與電壓比較器﹙V1﹚的輸出電壓翻轉(zhuǎn)時(shí)間設(shè)定值Ts1以及Th2與電壓比較器﹙V2﹚的輸出電壓翻轉(zhuǎn)時(shí)間設(shè)定值Ts2分別作比較，如果在允許誤差范圍內(nèi)，則檢測(cè)到的該甄別信號(hào)為真，否則為假。上述判定甄別信號(hào)為真時(shí)，計(jì)算本次周波信號(hào)過(guò)零與相鄰前一次甄別信號(hào)為真時(shí)的周波信號(hào)過(guò)零間的時(shí)鐘計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間Tzu，將其與周波時(shí)間的平均值Tz作比較，如果不超過(guò)設(shè)定周波時(shí)間誤差Tzv則周波信號(hào)為真，這時(shí)保存Tzu并取20ms與同步計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間相加，將相加的值存入同步計(jì)時(shí)器中。

當(dāng)時(shí)鐘計(jì)時(shí)器以周波電壓過(guò)零開始計(jì)時(shí)，則計(jì)時(shí)到16ms至18.5ms間的開中斷時(shí)間設(shè)定值Tk時(shí)開中斷，時(shí)鐘計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)到25ms至27ms間的關(guān)中斷時(shí)間設(shè)定值Tn時(shí)關(guān)中斷。

系統(tǒng)開機(jī)后，時(shí)鐘計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，當(dāng)檢測(cè)到第一個(gè)周波電壓過(guò)零時(shí)，設(shè)置在甄別點(diǎn)0的電壓過(guò)零比較器V0的輸出電壓翻轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生中斷，取出周波電壓過(guò)零點(diǎn)的時(shí)間T0保存，將時(shí)鐘計(jì)時(shí)器清零并開始計(jì)時(shí)，這時(shí)周波電壓過(guò)零時(shí)間Th0為0，同時(shí)單片機(jī)按上述方法掃描并判定甄別信號(hào)。由于檢測(cè)的是第一個(gè)周波，時(shí)鐘計(jì)時(shí)器是在周波電壓過(guò)零時(shí)開始計(jì)時(shí)，其Th0、Th1和Th2的值均須加上周波時(shí)間20ms減去開中斷時(shí)間設(shè)定值Tk的差值，如果三個(gè)甄別信號(hào)為真，取出的周波電壓過(guò)零點(diǎn)的時(shí)間T0作為初始時(shí)間存入同步計(jì)時(shí)器中，下一次即第一次開中斷時(shí)間取Tk。否則為假時(shí)，此時(shí)時(shí)鐘計(jì)時(shí)器時(shí)間須加上T0，繼續(xù)檢測(cè)。

當(dāng)檢測(cè)到第一個(gè)和相鄰的第二個(gè)周波電壓過(guò)零時(shí)，由于未保存檢測(cè)的周波時(shí)間，因此兩次周波信號(hào)過(guò)零間的時(shí)鐘計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間是與周波時(shí)間20ms作比較，判定周波信號(hào)為真時(shí)，則是取20ms減Th0的差值與同步計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間相加，即第一次保存標(biāo)準(zhǔn)周波時(shí)間20ms，需扣除其Th0值，這是因?yàn)榇撕竺看螜z測(cè)到周波信號(hào)為真時(shí)，均在開中斷時(shí)將時(shí)鐘計(jì)時(shí)器清零后重新開始計(jì)時(shí)，并且是在開中斷時(shí)將標(biāo)準(zhǔn)周波時(shí)間計(jì)入同步計(jì)時(shí)器中,開中斷后時(shí)鐘計(jì)時(shí)器清零，否則判定周波信號(hào)為假時(shí)，此時(shí)時(shí)鐘計(jì)時(shí)器時(shí)間須加上T1＝T0+Tk，繼續(xù)按上述方法重新檢測(cè)第一個(gè)周波。當(dāng)檢測(cè)第一個(gè)周波信號(hào)為真后，恢復(fù)以上所述的周波信號(hào)判定。

如圖1所示，如果檢測(cè)到周波信號(hào)為假，下一次開中斷時(shí)間均在本次開中斷時(shí)間后，經(jīng)延時(shí)周波時(shí)間的平均值Tz時(shí)開中斷，并在開中斷后延時(shí)Tns時(shí)關(guān)中斷，設(shè)置關(guān)中斷時(shí)間是當(dāng)周波信號(hào)在甄別點(diǎn)0時(shí)沒有產(chǎn)生中斷，這時(shí)須在超過(guò)Ts0允許誤差范圍的設(shè)定時(shí)間點(diǎn)開始掃描，以及掃描甄別點(diǎn)1和甄別點(diǎn)2時(shí)，電壓比較器輸出電壓沒有產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)，都在關(guān)中斷時(shí)間Tns關(guān)中斷和停止掃描，Tns為:

Tns＝Tn－Tk；

如果檢測(cè)到周波信號(hào)為真，則下一周波開中斷時(shí)間Tks為:

Tks＝Tk+Th0

即從第一次開中斷時(shí)間取Tk之后，時(shí)鐘計(jì)時(shí)器均是計(jì)時(shí)到Tks開中斷，并清零后重新開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)到Tns時(shí)關(guān)中斷，從而使同步計(jì)時(shí)器時(shí)間受到周波電壓過(guò)零時(shí)間的糾正。

重復(fù)上述過(guò)程。如果所述檢測(cè)到的上一周波信號(hào)為真，本周波判定時(shí)，甄別信號(hào)為假，或檢測(cè)到的周波時(shí)間與周波時(shí)間的平均值Tz比較超過(guò)設(shè)定周波時(shí)間誤差Tzv，或時(shí)鐘計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)到關(guān)中斷時(shí)間設(shè)定值Tns時(shí)，電壓過(guò)零比較器V0輸出電壓未翻轉(zhuǎn)，沒有產(chǎn)生中斷，則在時(shí)鐘計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)到Tns時(shí)關(guān)中斷，這時(shí)記未計(jì)周波數(shù)N為1并存儲(chǔ)，下一次開中斷時(shí)間是在上次開中斷時(shí)間經(jīng)過(guò)Tz后開中斷，時(shí)鐘計(jì)時(shí)器在開中斷后清零并計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)到Tns時(shí)關(guān)中斷，此后每次判定周波信號(hào)真?zhèn)?，如為假或本次檢測(cè)甄別信號(hào)雖為真但上次為假，則取N，將N+1后回存于存儲(chǔ)器中。

當(dāng)檢測(cè)到周波信號(hào)為真時(shí)，則取出存儲(chǔ)器中N保存，并將存儲(chǔ)器中N置零，并恢復(fù)使用設(shè)定值Tks，這時(shí)取(N+1)×20ms的值加于同步計(jì)時(shí)器中。

系統(tǒng)同步時(shí)間為同步計(jì)時(shí)器的時(shí)間，再加上當(dāng)前正在計(jì)時(shí)的時(shí)鐘計(jì)時(shí)器的時(shí)間。

判定甄別點(diǎn)信號(hào)真?zhèn)螘r(shí)，Th0、Th1、Th2是通過(guò)與電壓比較器輸出電壓翻轉(zhuǎn)時(shí)間設(shè)定值Ts0、Ts1、Ts2作比較看是否超差，來(lái)判定甄別點(diǎn)信號(hào)真?zhèn)危梢赃x擇：Th0、Th1、Th2均為真時(shí)該周波甄別信號(hào)為真，或者Th0為真，同時(shí)Th1、Th2之一為真時(shí)，或者Th1、Th2為真時(shí)，該周波甄別信號(hào)為真，視對(duì)判定周波信號(hào)真?zhèn)尾煌蠖ā?/p>

如果電力網(wǎng)故障，當(dāng)N大于25至70間的一個(gè)設(shè)定值時(shí)，由于系統(tǒng)中主控器和各LED箭頭，其檢測(cè)的Tz值和N值可能不同，這時(shí)，電力網(wǎng)頻率累積誤差，可能造成同步計(jì)時(shí)器時(shí)間無(wú)法通過(guò)檢測(cè)到真實(shí)周波信號(hào)時(shí)得到糾正，當(dāng)檢測(cè)到周波信號(hào)為真時(shí)，這時(shí)采用時(shí)鐘計(jì)時(shí)器的累計(jì)計(jì)時(shí)值直接加于同步計(jì)時(shí)器中，以減少系統(tǒng)的不同步時(shí)間，累計(jì)計(jì)時(shí)值為N×Tz+20ms。電力網(wǎng)正常運(yùn)營(yíng)情況下N遠(yuǎn)小于25。

允許的周波時(shí)間誤差Tzv和電壓比較器輸出電壓的翻轉(zhuǎn)時(shí)間設(shè)定值，由試驗(yàn)評(píng)估取其平均值獲得。

(四)附圖說(shuō)明：

圖1是周波甄別數(shù)據(jù)關(guān)系示意圖；

圖2是周波甄別電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是商場(chǎng)購(gòu)物引導(dǎo)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)方框圖。

(五)具體實(shí)施方式：

圖3是商場(chǎng)購(gòu)物引導(dǎo)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)方框圖包括:主控器﹙10﹚、通信電子開關(guān)﹙11﹚、開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊﹙12﹚、手機(jī)短信收發(fā)裝置﹙13﹚、SIM卡﹙14﹚、LED燈﹙15﹚、周波甄別電路﹙16﹚、LED箭頭﹙17﹚。其中通信電子開關(guān)﹙11﹚、開關(guān)驅(qū)動(dòng)模塊﹙12﹚、周波甄別電路﹙16﹚和圖2中單片機(jī)﹙U0﹚均分別包含在LED箭頭﹙17﹚與主控器﹙10﹚中。其中通信電子開關(guān)﹙11﹚使用雙向可控硅作為開關(guān)。

圖2是周波甄別電路﹙16﹚的結(jié)構(gòu)示意圖，由：輸入電路﹙S0﹚、電壓過(guò)零檢測(cè)模塊﹙V0﹚、電壓比較器﹙V1﹚和電壓比較器﹙V2﹚構(gòu)成。單片機(jī)﹙U0﹚是指LED箭頭﹙17﹚與主控器﹙10﹚中的單片機(jī)。輸入電路﹙S0﹚用于將電力網(wǎng)交流電壓通過(guò)電阻和二極管的分壓，轉(zhuǎn)換為電壓比較器合適的穩(wěn)定的輸入電壓。單片機(jī)﹙U0﹚采用89C55WD，電壓過(guò)零檢測(cè)模塊﹙V0﹚、電壓比較器﹙V1﹚、電壓比較器﹙V2﹚使用專用的電壓比較器LM339，其基準(zhǔn)電壓是采用穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓電路來(lái)穩(wěn)定電壓比較器的閾值電壓。

當(dāng)電力網(wǎng)交流電壓周波信號(hào)過(guò)零時(shí)，電壓過(guò)零檢測(cè)模塊﹙V0﹚的輸出電壓跳變，單片機(jī)﹙U0﹚產(chǎn)生中斷，記錄中斷時(shí)間，同時(shí)單片機(jī)﹙U0﹚還用于掃描電壓比較器﹙V1﹚和電壓比較器﹙V2﹚的輸出電壓，當(dāng)輸出電壓跳變時(shí)記錄跳變時(shí)間，用于判定電力網(wǎng)周波信號(hào)從而產(chǎn)生同步時(shí)間。

手機(jī)短信收發(fā)裝置中單片機(jī)89C51通過(guò)I2C總線與主控器實(shí)現(xiàn)串行通信，該單片機(jī)89C51還通過(guò)串行接口集成電路MAX232與GSM模塊TC35i連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，GSM模塊芯片TC35i是RS232數(shù)據(jù)口，支持AT命令集，其中包含了對(duì)SMS的控制，單片機(jī)89C51通過(guò)向GSM模塊發(fā)送一系列AT指令,完成對(duì)GSM模塊的初始化和短信息收發(fā)。SMS的收發(fā)采用TEXT模式，TEXT模式是基于ASCII碼的一種結(jié)構(gòu)模式。