CAN总线火灾报警控制系统.pdf

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1、万方数据2004年7月第11卷增刊控制工程ControlEngineeringofChinaJul．204V01．11，Sl文章编号：1671—7848(2004)S1一0140—03cAN总线火灾报警控制系统关新1，方博1，徐宇2，方维国3(1．沈阳工业大学电气工程学院，辽宁沈阳110023；2．吉林北大电气公司电控车间，吉林吉林132021；3．公安部沈阳消防科研所火灾探测与报警研究室，辽宁沈阳110031)1引言摘要：介绍了以CAN总线技术为基础、用单片机构成的火灾自动报警系统。采用了先进的a

2、悄总线技术。利用它是一种快速的串行总线为传感器和传动机构之间提供了高效、可靠和经济的连接，同时用双绞线连接时，可以实现40多个设备间高达1Mbit／s的数据传输。为解决火灾自动报警系统存在的漏报和误报两大难题提供了新的方法和手段。实践证明该设计提高了系统的可靠性和准确性。并为工程设计施工提供了极大的方便。关键词：报警控制器；CAN总线；模拟信号；单片机中图分类号：TP273文献标识码：A随着电子技术和计算机技术的迅速发展，火灾自动报警系统的结构、形式越来越灵活多样。火灾自动报警系统属于楼宇自动化范畴

3、，是当前楼宇自动化的主要构成系统。其目的是为了防止和减少火灾危害。保护人身和财产安全。早报警不仅对发生火灾的单位和个人具有重要作用，而且对公安消防监督机构及时扑灭火灾、减少人员伤亡和财产损失也具有十分重要的现实意义。本系统最大的特点是采用了总线结构，使所有挂接在总线上的探测器及其他功能模块都可按一定规律与控制器进行通讯，接受控制器的命令，向控制器传送全部信息；而控制器则可以正确处理接受来的数据，并区别各个外部模块间的关系。要完成这些功能，系统要有可实现的硬件电路，同时还要有一套可完成这些功能的软件通

4、讯方案。2CAN总线技术CAN总线技术属于现场总线的范畴，是德国Bosch公司为汽车电气控制系统开发的一种有效支持分布控制和实时控制的串行通信网络。由于CAN总线具有较强的纠错能力，支持差分收发，因而适合高噪声环境，并具有较远的传输距离；因此，a蝌协议对许多领域的分布式测控系统很有吸引力，特别适合于小型分布式测控系统。CAN总线已成为国际标准化组织IS011898标准，其具体特性如下：①CAN可以多主方式工作，网络上任意一个节点可以在任意时刻主动向网络上的其他节点发送信息，而不分主从，通信方式灵活，

5、利用这一特点可方便地构成多机备份系统；②CAN网络上的接点(信息)可分成不同的优先级，可以满足不同的实时要求；③CAN总线采用非破坏性总线裁决技术，当两个节点同时向网络上传送信息时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据，大大节省了总线冲突裁决时间，最重要的是在网络负载很重的情况下，也不会出现网络瘫痪的情况(以太网则可能)；④CAN可以点对点、一点对多点(成组)及全局广播几种传送方式接受数据；⑤CAN的直接通信距离最远可达10km(速率5kb／s以下)；⑥CAN的通

6、信速度最高可达1Mb／s(此时距离最长达40m)；⑦CAN的节点数实际可达110个；⑧cAN采用短祯结构，每一祯的有效字节数为8个，这样传输时间短，受干扰的概率低，且具有极好的检错效果；⑨CAN每祯信息都有CRc校验及其他的检错措施，保证了数据出错率极低；⑩通信介质采用廉价的双绞线即可，无特殊要求；⑩CAN节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，使总线上其他操作不受影响；⑩采用NRZ编码／解码方式及位填充技术。由于CAN总线具有诸多的突出优点，收稿日期：2004．03．1

7、5作者简介：关新(1966．)，女(锡伯族)，辽宁丹东人，讲师，博士研究生，主要研究方向为电力传动及自动化等。万方数据增刊关新等：CAN总线火灾报警控制系统·14l·Philips'Intel，Motorola等半导体制造商均开发了支持CAN协议的集成器件，如82526，sJAl000。68HC05X16等等。本系统采用的是PC82C250CAN和SAJl000通信控制器。3硬件组成火灾自动报警系统由触发器件、火灾报警装置及具有其他辅助功能的装置组成，如图1所示。陌丽陌丽阿硼由行I／I———_电源切

8、换串行时钟DSl2887AE班q∞M看门狗山～X232RC232端[状态显示报警记录部交流电源卜J。一l稳压和电源转换l打印图1火灾报警控制器硬件组成框图整个系统由电源模块、CAN总线控制模块、数据采集及处理模块、串行时钟、声光报警及状态指示模块、键盘及液晶显示模块、EEPROM和看门狗等模块构成。该控制器数据传输核心是CAN总线控制模块。该模块用于与总线上的探测器及联动装置间进行通讯，由SAJl000和PCA82C250组成总线控制和数据收发模块。sJAl000在电