基于CAN總線的電氣火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

　　圖7 監(jiān)控設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)圖

　　AT90CANl28是Atmel公司推出的高性能8位AVR單片機(jī)，基于AVR RISC結(jié)構(gòu)。芯片采用哈佛結(jié)構(gòu)，所有的寄存器直接與算術(shù)邏輯單元相連，大大提高了代碼效率。硬件資源豐富，有53個(gè)通用I/O口。程序存儲(chǔ)器大小為128KB，同時(shí)帶4k容量的內(nèi)部EEPROM.支持ITAG在線仿真技術(shù)，給軟件開(kāi)發(fā)帶來(lái)了極大的方便，同時(shí)帶CAN控制器。

　　鍵盤(pán)電路采用5×5矩陣鍵盤(pán)，一共25個(gè)鍵。實(shí)際只用到24個(gè)，功能為：0~9數(shù)字輸入、上下左右 4個(gè)方向鍵、確定、取消、自檢、消音、復(fù)位和5個(gè)功能鍵。鍵盤(pán)的列KEY L1到KEY L5分別連接單片機(jī)的5個(gè)外部中斷口，鍵盤(pán)的行KEY H1到KEY H5與單片機(jī)的5個(gè)普通IO口相連。

　　本設(shè)計(jì)為了達(dá)到良好的人機(jī)交互界面效果，采用了320×240點(diǎn)陣的液晶模塊。該模塊為藍(lán)底白字，帶中文字庫(kù)，支持圖形和文字模式，使用十分方便。接口電路如圖8所示。液晶模塊留出了22個(gè)接口供用戶編程使用。圖中LCD-RS為寫(xiě)入命令/數(shù)據(jù)選擇，LCD-RW和LCD-RD為數(shù)據(jù)讀寫(xiě)接口，LCD-CS為模塊片選，LCD-RES為復(fù)位口，LCD-DB0~LCD-DB7為數(shù)據(jù)輸入口，采用并行通信，一次可寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)。

　　圖8 液晶顯示接口電路

　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

　　電氣火災(zāi)探測(cè)器總體軟件設(shè)計(jì)如圖9所示。程序從初始化開(kāi)始，初始化包括了單片機(jī)I/O口初始化、A/D初始化、CAN控制器初始化等準(zhǔn)備工作。接著單片機(jī)開(kāi)始采集漏電流和溫度數(shù)據(jù)。為了保證采樣的實(shí)時(shí)性，漏電流的采集采用了定時(shí)采樣。

　　圖9 電氣火災(zāi)探測(cè)器軟件流程

　　根據(jù)國(guó)標(biāo)對(duì)監(jiān)控設(shè)備的要求，用戶對(duì)監(jiān)控設(shè)備的操作權(quán)限分三級(jí)級(jí)別：操作員、管理員和超級(jí)管理員。要切換到另一個(gè)級(jí)別之前必須先注銷(xiāo)，然后登錄。操作員只能查看一些記錄信息，操作權(quán)限低；管理員可以查看建筑的實(shí)時(shí)信息，遠(yuǎn)程控制探測(cè)器，操作權(quán)限高；超級(jí)管理員可以配置探測(cè)器節(jié)點(diǎn)，操作權(quán)限最高。級(jí)別高的可以操作低級(jí)別任務(wù)，反之不行。軟件總體構(gòu)架如圖10，清晰展示了電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的程序運(yùn)行情況。

　　圖10 電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備軟件流程

　　5 結(jié)論

　　本文提出的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案包括一個(gè)最多可帶的200個(gè)節(jié)點(diǎn)的電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器。電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器用于檢測(cè)各線路的剩余電流（漏電流）和溫度。監(jiān)控設(shè)備與探測(cè)器之間通過(guò)CAN總線通信。監(jiān)控設(shè)備能實(shí)時(shí)顯示各監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，一旦檢測(cè)到有漏電報(bào)警或溫度報(bào)警，監(jiān)控設(shè)備和探測(cè)器都能發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)在監(jiān)控設(shè)備上面顯示報(bào)警地點(diǎn)和何種報(bào)警，并存儲(chǔ)報(bào)警記錄。該方案中設(shè)計(jì)的報(bào)警系統(tǒng)通信距離遠(yuǎn)、速度快，數(shù)據(jù)傳輸可靠性高，即插即用，使用靈活。