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《基于CAN总线的楼宇智能监控报警系统研究与设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第28卷第3期核电子学与探测技术Vol.28No.32008年5月NuclearElectronics&DetectionTechnologyMay.2008基于CAN总线的楼宇智能监控报警系统研究与设计赵雨斌,苗满香,陈宇(郑州航空工业管理学院机电工程系,河南郑州450015)摘要:介绍了一种基于CAN总线的智能多路监控报警系统的设计方法。在信息传输的安全性、准确性、实时性方面达到了较高要求。本系统利用AT89C51单片机对多路监测信号进行采集和处理,并控制CAN总线控制器SJA1000/收发器PCA82C250构成的CAN总线通信系统进行数据传输,通过串行接口MA
2、X232将主控机与各控制节点相联,实时监控各设备状态,并可实现监控方案下载更新。文章介绍了系统工作流程及主要功能模块设计原理。通过实验,监测报警率可达100%,有效地实现了楼宇智能监控报警。系统提供了较好的硬件平台,方便移植智能算法,以满足更多监控需要,具有良好的应用前景。文章详细介绍了系统总体设计方案,部分软硬件设计方法。关键词:智能建筑;AT89C51;CAN总线;监控报警中图分类号:TP387文献标识码:A文章编号:025820934(2008)0320657205随着我国城市建设的发展,出现了大量的[1]1系统组成与工作原理高层楼宇建筑。而这些建筑一旦出现事故
3、没有及时发现,极易造成人员的伤害。因此,对其分布式楼宇智能监控报警系统由上位PC进行有效的监控报警是人们长久以来研究的重机、CAN总线接口通信适配卡和多个监测控制点之一。本系统利用现场总线网络传递相关的节点组成。监控节点的数量根据楼宇监测现场报警信息,构成基于现场总线的安全系统,具有而定。系统组成如图1所示。可靠性高、价格适中、易于安装等特点。CAN(ControllerAreaNetwork)是一种应用广泛的现场总线,它有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络,它在可靠性、实时性和灵活性方面具有突出的优点:支持多主节点,各节点通过总线仲裁获得总线使用权;可靠性高,
4、总线协议具有完善的错误处理机制;通信速率高,最快[223]可达1Mbps。因此,基于CAN总线的楼宇智能监控报警系统具有良好的性价比。图1系统组成框图系统监控包括:温度监测,烟雾监测,一氧收稿日期:2007209218化碳监测,电子密码锁监测,红外入侵监测等功作者简介:赵雨斌(1968-),男,汉族,河南郑州人,能。温度、烟雾、一氧化碳监测用于检测室内环硕士,郑州航空工业管理学院机电工程系,高级工程境状态,当其值超过设定值时启动报警装置;电师,主要研究方向:电子、通讯与自动控制技术。子密码锁正确输入密码后,门锁自动打开同时657自动关闭红外入侵探测报警功能,若密码连续
5、2系统硬件设计输错三次,启动现场报警装置。若小偷入侵住宅在房间内走动,红外探测器产生电信号启动系统现场控制单元以单片机AT89C51为[4]现场报警装置报警。同时,通过CAN总线向核心,主要负责现场信息参数的检测和数据控制室发送信息,启动控制室报警器并显示报采集,对采集来的数据进行处理,并对CAN总警位置。PC机通过串口与节点上的单片机控线通信控制器进行操作与控制,系统硬件主要制器通信,实现数据信息在CAN总线上的发由多路监控报警电路以及CAN总线通讯电路送与接收。PC机负责网络上所有监控报警装组成。置的集中管理功能;同时向各控制器装置下传211监控报警电路工作模式控
6、制信息。多路报警控制节点及外围环境监测电路负责探测温度等环境参数,电路原理框图如图2所示。通过S0～S7实现8路输入。分别包括:2路温度监测、2路烟雾监测、2路一氧化碳监测以及1路电子密码锁验证监测和1路红外入侵监测。8路报警信号均为开关量信号,采集到的信号首先经过光电隔离后进入三态总线收发器74LS245,对输入的信号进行整形,单片机AT89C51的P2.6口用来控制报警信号从单片机P0口的输入。电路如图3所示。图2监控系统组成框图某一功能传感器报警后,智能节点的控制器会对报警信号进行处理,判断是哪类传感器图3监控报警电路报警,然后置相应的报警输出,系统输出由报警2
7、12CAN总线通信电路继电器驱动相应的执行机构。CAN总线通信接口采用PHILIPS公司的系统中的每个节点由单片机和CAN总线[5]CAN控制器SJAl000,CAN总线收发器接口电路组成。单片机主要进行信息计算以及[627][8]PCA82C250和转换器MAX232组成。处理等功能;CAN控制器主要用于系统的通SJA1000是适用于自动化和通用工业环境的信,CAN收发器主要用于增强系统的驱动能CAN控制器,具有CAN通信协议要求的全部力。系统的发送过程是:单片机将外围设备或特性,经过简单的总线连接就可完成CAN协其它节点传送来的信息处理后,按CA
