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基于CAN總線(xiàn)的電梯外呼系統(tǒng)設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2010-11-20 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,出現(xiàn)了眾多高層建筑和智能建筑。,作為高層建筑內(nèi)部一種重要的交通工具,其應(yīng)用規(guī)模日益擴(kuò)大。而作為中必不可少的一部分,召喚顯示板(簡(jiǎn)稱(chēng)電梯外呼板)的應(yīng)用也隨之劇增。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/151327.htm

  電梯外呼板應(yīng)用于每層樓的電梯門(mén)外,供乘客及電梯維保人員使用。電梯外呼板將乘客及維保人員的需求信息通過(guò)傳達(dá)給電梯主板,電梯主板接收信息并執(zhí)行相應(yīng)的操作。同時(shí),電梯主板將電梯的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息通過(guò)傳遞給電梯外呼板,通過(guò)外呼板LED顯示出來(lái),供乘客參閱。

  AVR單片機(jī)具有高可靠性、功能強(qiáng)、高速度、低功耗和低價(jià)位的特點(diǎn),本選用了高檔ATmega列AVR單片機(jī)ATmegal6。它具有先進(jìn)的RI- SC結(jié)構(gòu),具有16 kB的內(nèi)可編程Flash,512 B的EEPROM,1 kB的片內(nèi)SRAM。同時(shí),芯片具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門(mén)狗定時(shí)器,通過(guò)改變?nèi)劢z位可以設(shè)置片內(nèi)晶振的振蕩周期,這樣可以省去外圍的看門(mén)狗電路和晶振電路的。

  1 電梯外呼板系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

  電梯外呼板的硬件電路主要由乘客按鍵模塊、指示燈控制模塊、LED模塊、通信電路以及電源模塊構(gòu)成,如圖1所示。

  


  1.1 CAN通信模塊

  1.1.1 CAN的技術(shù)特點(diǎn)

  CAN是一種多主,通信介質(zhì)可以是雙絞線(xiàn)、同軸電纜或光導(dǎo)纖維,具有物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層等3層協(xié)議,其通信速率可達(dá)1 Mb/s。CAN總線(xiàn)專(zhuān)用接口芯片中以固件形式集成了CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層2層功能,完成對(duì)通信數(shù)據(jù)的成幀處理,包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余校驗(yàn)、優(yōu)先級(jí)判別等多項(xiàng)工作。它具有以下特點(diǎn):

  1)廢除傳統(tǒng)的站地址編碼,代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼,可以多主方式工作;

  2)采用非破壞性仲裁技術(shù),當(dāng)2個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)上傳送數(shù)據(jù)時(shí),優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)主動(dòng)停止數(shù)據(jù)發(fā)送,而優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)可不受影響繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù),有效避免了總線(xiàn)沖突;

  3)采用短幀結(jié)構(gòu),每一幀的有效字節(jié)數(shù)為8個(gè),數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間短,受干擾的概率低,重新發(fā)送的時(shí)間短;

  4)每幀數(shù)據(jù)都有CRC校驗(yàn)及其他檢錯(cuò)措施,保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呖煽啃?,適于在高干擾環(huán)境下使用;

  5)節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下,具有自動(dòng)關(guān)閉總線(xiàn)的功能,切斷其與總線(xiàn)的聯(lián)系,以使總線(xiàn)上其他操作不受影響;

  6)可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn),一對(duì)多及廣播集中方式傳送和接收數(shù)據(jù)。

  以上特點(diǎn),在本中將電梯主板節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)設(shè)為最高,而其他電梯外呼板的優(yōu)先級(jí)次之,電梯主板可以接收任何電梯外呼板的數(shù)據(jù),而電梯外呼板只能接收電梯主板的數(shù)據(jù)。電梯主板可以發(fā)送廣播信息(例如樓層運(yùn)行的信息),也可以發(fā)送點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信息(例如針對(duì)某層的指示燈控制信息)。

  1.1.2 CAN的硬件實(shí)現(xiàn)

  CAN控制器采用MicroChip公司的MCP2510,該器件使用SPI接口與MCU通信。只需4條總線(xiàn)就可以實(shí)現(xiàn)與MCU的通信,但為了具有更好的實(shí)時(shí)性,一般采用中斷方式與MCU進(jìn)行通信,因此還需要一個(gè)中斷信號(hào)總線(xiàn)用來(lái)通知MCU接收從CAN總線(xiàn)上發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)。CAN的接口器件采用TJ-Al050,該器件是CAN控制器與物理總線(xiàn)之間的接口器件。

  在CAN模塊電路中,如圖2所示,ATmegal6的SS,MOSI,MISO,SCK,INT分別與MCP2510的,SI,SO,SCK,相連接。為了進(jìn)一步提高CAN總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)的抗干擾能力,MCP2510的TXCAN和RXCAN通過(guò)光耦6N137分別與TJAl050的TXD和RXD相連接。

  


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