基于CAN總線的電梯主控系統(tǒng)軟硬件設計

　　圖5 繼電器輸出電路。

　　3 控制系統(tǒng)軟件設計

　　控制系統(tǒng)軟件設計時采用了當前主流的keil 集成開發(fā)環(huán)境。軟件設計以搶占式多任務實時操作系統(tǒng)μC/OS 為平臺實現(xiàn)［5］了電梯主控系統(tǒng)的調度分配、CAN通信、液晶顯示三個任務，如圖6 所示。

　　圖6 系統(tǒng)控制通信圖。

　　任務之間通信以消息隊列和郵箱方式進行通信。

　　在與硬件接口上根據LPC2294 芯片手冊和應用的需要，完成了CAN 模塊的驅動、I2C 的總線模塊的驅動、和GPIO 的模式的按鍵和12864 點陣液晶驅動，這樣使得在μC/OS 的任務中無需關注LPC2294 芯片板上資源的具體使用，而只需要調用相應的接口函數(shù)，方便了系統(tǒng)軟件的升級和改動。

　　3.1 主控調度任務

　　在主控調度任務中完成當前梯呼梯信號的整合，然后再根據當前收集到的群控正常等輸入信號判斷當前梯的運行狀態(tài)（如自動狀態(tài)、消防狀態(tài)、鎖梯狀態(tài)等），做出當前狀態(tài)的處理；在電梯處在可調度的狀態(tài)下，根據相應的調度算法完成對電梯的呼梯的合理配置；并通過消息隊列和郵箱與CAN 通信任務、液晶顯示任務進行任務間通信，完成數(shù)據的交互。

　　3.2 CAN 通信任務

　　原則上對4 路CAN 控制器的資源分配為：CAN0外呼通信、CAN1 內召通信、CAN2 變頻器通信、CAN3群控子系統(tǒng)通信［7］。但系統(tǒng)中可以在軟件上進行相應的配置，然后使得任意CAN 控制器可以與任意的外部子系統(tǒng)相連，這樣就增加了系統(tǒng)的靈活性，也給操作人員帶來了方便。在CAN 通信任務調用之前，需要調用相應的CAN 控制器初始化函數(shù)，對CAN 控制器中斷、波特率、驗收過濾器等進行相關的設置。在CAN通信任務中，一方面需要完成4 路CAN 控制器通過中斷方式接收到緩沖區(qū)中的數(shù)據再驗證無誤后交付給主控調度任務，令一方面需把主控會把給群控調度器、變頻器、內召板、轎廂板發(fā)送的信號或者命令交付給CAN 通信任務。CAN 通信任務再接收到主控的數(shù)據做相應的驗證，封裝成相應的協(xié)議格式的幀，然后發(fā)送給相應的子系統(tǒng)。

　　在CAN 通信中，發(fā)送數(shù)據的封裝和接收數(shù)據的解封遵循的格式除了變頻器部分參考第三方提供的CAN 總線通信協(xié)議，其他模塊與主控系統(tǒng)的通信完全依靠下述自定義協(xié)議。在電梯控制系統(tǒng)中，CAN 通信全部采用CAN2.0 所規(guī)定的擴展數(shù)據幀［5-7］，其格式如表1 所示。傳輸?shù)膸?9 位ID 按下表劃分（全0 或者全1 將被舍棄）。

　　表1 擴展幀ID 格式

　　CAN總線的電梯主控系統(tǒng)軟硬件設計" src="http://www.elecfans.com/upload