基于CAN總線的電氣火災(zāi)報警系統(tǒng)設(shè)計方案

　　圖7 監(jiān)控設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)圖

　　AT90CANl28是Atmel公司推出的高性能8位AVR單片機(jī)，基于AVR RISC結(jié)構(gòu)。芯片采用哈佛結(jié)構(gòu)，所有的寄存器直接與算術(shù)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(nèi)部EEPROM.支持ITAG在線仿真技術(shù)，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(fù)位和5個功能鍵。鍵盤的列KEY L1到KEY L5分別連接單片機(jī)的5個外部中斷口，鍵盤的行KEY H1到KEY H5與單片機(jī)的5個普通IO口相連。

　　本設(shè)計為了達(dá)到良好的人機(jī)交互界面效果，采用了320×240點陣的液晶模塊。該模塊為藍(lán)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(fù)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(shè)計及實現(xiàn)

　　電氣火災(zāi)探測器總體軟件設(shè)計如圖9所示。程序從初始化開始，初始化包括了單片機(jī)I/O口初始化、A/D初始化、CAN控制器初始化等準(zhǔn)備工作。接著單片機(jī)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(zāi)探測器軟件流程

　　根據(jù)國標(biāo)對監(jiān)控設(shè)備的要求，用戶對監(jiān)控設(shè)備的操作權(quán)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(quán)限低；管理員可以查看建筑的實時信息，遠(yuǎn)程控制探測器，操作權(quán)限高；超級管理員可以配置探測器節(jié)點，操作權(quán)限最高。級別高的可以操作低級別任務(wù)，反之不行。軟件總體構(gòu)架如圖10，清晰展示了電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備的程序運(yùn)行情況。

　　圖10 電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備軟件流程

　　5 結(jié)論

　　本文提出的電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案包括一個最多可帶的200個節(jié)點的電氣火災(zāi)監(jiān)控設(shè)備和電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器。電氣火災(zāi)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(shè)備與探測器之間通過CAN總線通信。監(jiān)控設(shè)備能實時顯示各監(jiān)控節(jié)點的運(yùn)行狀態(tài)，一旦檢測到有漏電報警或溫度報警，監(jiān)控設(shè)備和探測器都能發(fā)出聲光報警信號，同時在監(jiān)控設(shè)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(shè)計的報警系統(tǒng)通信距離遠(yuǎn)、速度快，數(shù)據(jù)傳輸可靠性高，即插即用，使用靈活。