基于CAN总线的智能楼宇通信系统

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1、基于CAN总线的智能楼宇通信系统TheIntellectualizedBuildingsCAN总线采用双线串行通信方式工作，具有强有力的检错功能，可在髙噪声干扰环境中使用，在小区控制系统中显示其通信优点：(1)最高通信速率可达1Mbps,最大通信距离可达10km;(2)采用CRC校验以及独特的数据信号表示方CommunicationSystemBasedonCANField-bus厦门大学(厦门361005)颜自勇金凯鑫王辉堂陈文多摘要：住宅小区智能化是现代小区的发展趋势。本文从住宅小区智能控制与管理方面进行研究与探索，提出了一种基于CAN总

2、线通信的智能小区控制与管理系统结构，并着重介绍了CAN总线在此系统中的应用。Abstract:Tointellectualizeresidentialquartersisatrendinthefuture.Thispaperresearchoncontrolandmanagementsystemofintellectualizedresidentialquartersandputforwardacommunicationofintelligentcom・munitybasedonCANfield-bus,furthermoreintroduc

3、etheapplicationofCANfield-bus.关键词：智能小区CAN.&线RS485RS232Keywords:IntelligentcommunityCANfield-busRS485RS232随着电子、计算机技术的发展，住宅小区的智能化也倍受人们的关注。智能小区控制与管理系统一般分为用户主机、楼道机和小区管理中心3部分。在繼个控制与管理系统中，3个部分需要进行大就的数据通信，因而数据通信的可靠性尤为重要。为达到系统可靠性舟、响应速度快、易扩展的要求，本文提出了在利用RS485和RS232的基础上，一种基于CAN总线通信的智能

4、小区控制与管理系统结构，综合考虑了成本、可靠性、传输速率、扩展能力等因素，成功地解决了数据通信的问题。1系统结胸与工作原理本系统主要由用户主机、楼道机和小区管理中心3个主要部分组成，系统结构框图如图1所示。1.1系统的各通信单元(1)RS485:用户主机作为终端，将RS485总线连接到楼道机上。一条RS485总线上可挂接多达256个节点，采用RS485总线作为楼层间的通讯通道，&大限度地降低了系统成本并通过软件设计保证了数据通信的可靠性，在50kHz的传输速率下，RS485的传输距离可达1200m,可满足在楼层间的应用°(2)CAN总线：每栋

5、楼的楼逍机通过CAN总线与小区管理中心通信。小区管理中心的CAN节•点是CAN总线上的主控节点，负贵对各楼逍机进行巡査和控制。各楼道机CAN节点作为从机节•点可以在任何时刻接入CAN总线中，只要将中心控制器软件稍作调整，硬件和其他软件都无需更改就町使用，具有良好的扩展性，非常适用于小区的应用。(3)RS232:CAN总线通过RS232与小区管理中心的上位机通信。CAN总线上的信息经由CAN收发器接收到中心控制单元,而中心控制单元再由MAX232电平转换芯片接到中心的上位机。中心的上位机软件59图］系统结构框图式，并具有错谋识别及自动重发功能；

6、(3)具有优先权和仲裁功能，允许多达110个单片微机通过CAN的控制器挂到总线上，形成多主机局部控制网；(4)可扩展性，CAN节点可在任何时刻接入总线中，只要将中心控制器软件稍作调幣，硬件和其他软件都无需更改就可使用。2.1CAN节点设计系统中的每个CAN节点主要由单片机、CAN控制器、高速光电隔离器和CAN收发器组成。单片机主要用于I/O口控制及信息处理等功能；CAN控制器主要用于系统的通信，控制CAN信息的接收及发送，采用独立的CAN控制器SJA1000；CAN收发器主要用于增强系统的驱动能力，采用TJA1050；为了避免总线上的各种干扰

7、给通信电路带来影响,在CAN控制器和CAN收发器之间加了起隔离作用的高速光耦芯片6N137。CAN节点的硬件结构如图2所示。采用VC编写,为管理人员提供了一个友好的操作界面。1.2系统工作原理本系统功能包括安防分析、自动抄表、家庭电器控制等。在户内安防状态无异常时，用户主机定时读取三表数据并存储在外部存储器中。管理中心要抄表时，从中心PC机发抄表命令经中心控制单元发送到CAN总线上，对应楼号的楼道机从CAN总线上收到抄表命令后，会向该楼对应单元的用户主机发送抄表命令要求主机回送三表数据，而楼道机又通过CAN总线将三表数据冋送到中心，由背理人员

8、处理。一口安防出现异常，用户主机会响警笛，可拨打预存电话等报警步骤，并通过CAN总线将报警信息通知管理中心。2CAN总线通信的实现图2CAN廿点的皎件结构图需要注意