基于CAN總線的電氣火災報警系統(tǒng)設計方案

　　圖7 監(jiān)控設備硬件結構圖

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

　　鍵盤電路采用5×5矩陣鍵盤，一共25個鍵。實際只用到24個，功能為：0~9數(shù)字輸入、上下左右 4個方向鍵、確定、取消、自檢、消音、復位和5個功能鍵。鍵盤的列KEY L1到KEY L5分別連接單片機的5個外部中斷口，鍵盤的行KEY H1到KEY H5與單片機的5個普通IO口相連。

　　本設計為了達到良好的人機交互界面效果，采用了320×240點陣的液晶模塊。該模塊為藍底白字，帶中文字庫，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個接口供用戶編程使用。圖中LCD-RS為寫入命令/數(shù)據(jù)選擇，LCD-RW和LCD-RD為數(shù)據(jù)讀寫接口，LCD-CS為模塊片選，LCD-RES為復位口，LCD-DB0~LCD-DB7為數(shù)據(jù)輸入口，采用并行通信，一次可寫入一個字節(jié)。

　　圖8 液晶顯示接口電路

　　4 系統(tǒng)軟件設計及實現(xiàn)

　　電氣火災探測器總體軟件設計如圖9所示。程序從初始化開始，初始化包括了單片機I/O口初始化、A/D初始化、CAN控制器初始化等準備工作。接著單片機開始采集漏電流和溫度數(shù)據(jù)。為了保證采樣的實時性，漏電流的采集采用了定時采樣。

　　圖9 電氣火災探測器軟件流程

　　根據(jù)國標對監(jiān)控設備的要求，用戶對監(jiān)控設備的操作權限分三級級別：操作員、管理員和超級管理員。要切換到另一個級別之前必須先注銷，然后登錄。操作員只能查看一些記錄信息，操作權限低；管理員可以查看建筑的實時信息，遠程控制探測器，操作權限高；超級管理員可以配置探測器節(jié)點，操作權限最高。級別高的可以操作低級別任務，反之不行。軟件總體構架如圖10，清晰展示了電氣火災監(jiān)控設備的程序運行情況。

　　圖10 電氣火災監(jiān)控設備軟件流程

　　5 結論

　　本文提出的電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)設計方案包括一個最多可帶的200個節(jié)點的電氣火災監(jiān)控設備和電氣火災監(jiān)控探測器。電氣火災監(jiān)控探測器用于檢測各線路的剩余電流（漏電流）和溫度。監(jiān)控設備與探測器之間通過CAN總線通信。監(jiān)控設備能實時顯示各監(jiān)控節(jié)點的運行狀態(tài)，一旦檢測到有漏電報警或溫度報警，監(jiān)控設備和探測器都能發(fā)出聲光報警信號，同時在監(jiān)控設備上面顯示報警地點和何種報警，并存儲報警記錄。該方案中設計的報警系統(tǒng)通信距離遠、速度快，數(shù)據(jù)傳輸可靠性高，即插即用，使用靈活。