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《基于can总线的智能联防报警系统研究》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、基于CAN总线的智能联防报警系统研究第3O卷第1期V01.3ONo.1长春师范学院(自然科学版)JournalofClmngchunNomralUniversity(NaturalScience)2011年2月Feb.20l1基于CAN总线的智能联防报警系统研究王出航(长春师范学院网络中心,吉林长春130032)[摘要]在分析CAN总线协议和技术特点及其通信原理的基础上,本文提出一种利用CAN总线构建智能联防报警系统的方法,设计相关硬件电路,应用层协议和软件架构,建立系统子机,分机和主机之间通讯的网络模型.实地安装测试表明,该智能联防报警系统满足"邻里
2、互助,警民联动"的智能控制要求,取得了良好的效果.[关键词]联防报警;CAN总线;智能控制[中图分类号]TP277[文献标识码]A[文章编号]1008—178X(2011)01—0030—040弓l言控制器局部网CAN(controllerAreaNetwork)是Bosch公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网,由于其卓越性能现已广泛应用于汽车工业,自动化控制,航空工业,环境控制及安全防护等众多领域….CAN总线规范已经被ISO国际标准组织制定为国际标准ISO11898(高速应用)和ISO11519(低速应用)【2J,得到了国际上知名半导体公司
3、如PHILIPS,INTEL和ATMEL等的支持,现已推出了不同功能和特点的CAN控制器芯片,使得CAN的应用越来越广泛.我国村镇尤其是边境的村镇,居民住宅比较分散,离派出所距离比较远,当有突发事件时民警不能很快到达现场.为了解决这一问题,本文采用CAN总线构建了智能联防报警系统,使相邻的住户组成"联防报警组",一方面形成邻里互助,另一方面具有"110"接,处警能力,及时帮助群众解决突发事件.1系统整体结构1.1CAN网络节点控制在单个CAN网络里,如果每个节点分配一个唯一的识别符(ID),理论上总线容量可以达到2032个设备l3j3.但在实际应用中,
4、不同的收发器芯片所支持的节点数不同,PHILI/~公司的PCA82C250仅支持l10个节点.依据CAN2.0标准规范,CAN包含数据链路层和物理层.其中链路层完成帧结构控制,仲裁执行,错误检测,出错标定,故障界定等功能,而物理层实现不同节点之间根据电气属性进行位信息的传输功能【4J.为了实现联防报警系统中各个节点的控制,首先由发送器节点触发发送事件,并执行发送命令TraCMD,CAN链路层和物理层负责将发送数据封装成CAN协议报文并完成数据发送.网络中的其他接收器节点接收到报文后,解析协议,执行RevCMD命令读取数据,并依据接收的ID判断该数据帧为
5、广播帧还是特定目标帧,然后对所接收的数据采取相应的操作.1.2系统组网模型智能联防报警系统由报警子机,报警分机和主机组成,主机安装在派出所,报警分机安装在联防组长家,报警子机安装在联防村民家.分机和子机之间通过CAN总线进行连接,分机和主机之间通过公共交换[收稿日期]2010—11—29[基金项目]吉林省科技厅创新基金项目(SC0701022).[作者简介]王出航(1976一),女,吉林长春人,长春师范学院网络中心讲师,从事嵌入式系统与智能网络控制研究.?30?电话网PSTN(PublicSwitchedTelephoneNetwork)进行通讯.因此
6、,CAN通信节点之间信息传输的可靠是保证报警系统正常工作的前提.CAN总线具有工作方式灵活,稳定性和容错性好等特点,且传输距离远,当通信距离达3300米时,其传输能力还能达到20Kbit/s[5].系统采用PHILIPS公司的CAN协议控制器SJA1000和CAN收发器PCA82C250来实现数据的传输.CAN收发器完成逻辑电平rrI1IJ与CAN物理层(CANH,CANL)电平之间的转换,而CAN协议控制器主要实现CAN链路层的功能,主要是接收和发送报文,并与主控制器STC89C58RD+进行通信.主控制器根据外部报警按键或接收报文触发报警或接警操作
7、流程.系统组网模型如图1所示.主机(边防派出所)CAN总线ll报警分机(组长家)报警子机1(村民家)报警子机2(村民家)报警子机N(村民家)图1系统组网模型1.3系统功能特点大容量和灵活组网是系统的主要特点之一,每个报警分机可与多达109个报警子机组成一个联防组,且报警点之间只需用一根两芯双绞线连接,布线简单.主机最多可覆盖255个报警组,包含上万个报警点.数据和语音传输是系统的另一主要特点,系统除了传输报警信息外,还能实现压缩语音数据传输,实现对报警现场的语音监听.智能报警接警和故障检测是系统的又一主要特点,当有警情或特殊情况发生时,按下报警子机或分
8、机的"告警"按钮,组内的其它子机或分机均可收到该报警点的"号码(即ID)",发出告警音后自动进
