基于CAN总线的智能照明系统设计与研究
基于CAN总线的智能照明控制系统软件设计方案
基于CAN总线的智能照明控制系统软件设计方案1.1 系统软件结构系统软件采用广泛流行的计算机高级语言C语言编写,它具有语言简洁、紧凑,生成目标代码质量高、程序执行效率高,容易阅读、具有很好的移植性,具有较强的结构性和便于模块化设计等优点。
在本系统软件设计中采用模块化的设计思想,按照系统的功能作用进行模块划分,再依次对各功能模块进行编程设计。
这样使系统在添加新功能时变得非常容易,在建立复杂应用和提高代码的可读性、可重复利用性方面也是非常有益的。
特别是在对后续的产品更新、程序维护、升级等有极其重要的意义。
本系统软件结构主要包括主节点软件结构和从节点软件结构两部分。
1.1.1 主节点软件结构主节点是整个CAN总线智能照明控制系统的核心单元,它管理了多达110个从节点灯设备,它要求具有强大的数据存储、运算处理能力和友好的人机界面。
因此,主节点的软件结构设计的好坏以及其程序模块的划分是否得当,将会直接地影响着整个照明控制系统的性能优劣。
因此,合理规划主节点的软件结构和模块划分是非常有意义的。
在本设计中,经过精心的设计规划,将主节点系统软件划分为七大模块,它们分别为:系统初始化模块、CAN协议模块、TFT液晶显示模块、SD卡驱动模块、UART驱动模块、触摸屏键盘扫描模块以及蜂鸣器驱动模块。
主节点软件结构如图1.1所示:图1.1 主节点软件结构1.1.2 从节点软件结构从节点是单个照明设备单元的控制中心,照明灯设备执行器的开关动作以及照明设备开关灯的时间长短完全取决于从节点的控制。
因此,照明设备是否正常工作直接取决于从节点的软件设计。
合理划分从节点的程序模块,能够有效提高软件的健壮性。
经过仔细思考后将从节点软件划分为六大模块,它们分别为:系统初始化模块、CAN协议模块、照明控制信号数据处理模块、键盘扫描及处理模块、照明灯定时控制模块以及LCD液晶显示模块。
从节点软件结构如图1.2所示:图1.2 从节点软件结构1.2 系统程序模块设计1.2.1 主节点程序模块设计由图1.1可知,主节点系统程序主要由七大模块构成,它们分别是:系统初始化模块、CAN协议模块、TFT液晶显示模块、SD卡驱动模块、UART驱动模块、触摸屏键盘扫描模块以及蜂鸣器驱动模块。
基于CAN总线的智能照明控制系统
一、产品介绍本产品开发的基于CAN总线的智能照明控制系统包括硬件控制和上位机软件控制两部分,其功能是根据上位机的给定值控制执行器。
系统的执行器通过可控硅控制电路提供均匀可调的输出电压以调节LED灯的亮度,上位机可以根据传感器感知外界光照度,判断此时的灯光亮度范围,再向控制器发送控制数据,使执行器按照设定的值调节灯光亮度,同时采用热释电传感器,由于其只对运动的人或物体敏感,利用它可以知道房间里是否有人,进而可以及时地将无人区的灯关掉,以免造成不必要的浪费。
该产品投资少、功能强、可靠性高、便于扩展,特别适合大型的智能办公大厦对灯光设备的控制需要。
本产品CAN总线控制器工作于多主方式,采用多主站依据优先权访问总线,支持主从或广播方式,最大网络节点110个,最大传输速率可达1Mbps,最远距离10km,具有极强的错误处理能力。
系统的上位机是PC机,利用PC机的多条扩展槽,利用局域网或者以太网等使得该系统很容易与其他部门联网,便于统一调度和管理。
系统特点:(1)采用总线式网络拓补;(2)CAN总线控制器工作于多主方式,采用多主站依据优先权访问总线,支持主从或广播方式;(3)CAN遵循ISO标准模式(4)信息传输采用CAN2.0B通信协议。
(5)可以和以太网结合,进行远程控制二、产品功能:(1)根据环境光照度智能调节LED光源亮度(2)可检测环境状态,根据有人无人控制灯的开关状态(3)通过智能的人机交互界面实现灯的亮度及其他参数的控制(4)可以反馈灯的状态,便于检修三、产品特点及优势:(1)集成CAN控制器的高速处理单片机(2)物理层传输介质灵活(3)点对点的通信方式以及广播发送方式能确保帧信息正确传输(4)CAN总线协议CAN2.0B协议(5)CAN控制器提供总线仲裁及错误检测功能(6)CAN收发器提供向总线的差动发送功能和对CAN控制器的差动接收功能。
(7)采用光电耦合是为将网络与系统内部隔离,以提高抗干扰能力。
基于can总线的智能照明控制系统
基于can总线的智能照明控制系统智能照明控制系统为现代化建筑楼宇照明提供了新途径,微机型灯光控制系统.它采用网络控制技术, 使得照明灯的电力线路可以不再经过控制室,而直接引顶棚或马道。
这种控制方法不仅可以方便地控制灯光的亮度, 还减少了电力线路及相应设施投资, 减少了灯回路的辐射干扰, 而且可以使灯回路采用母线方式布线,线路规整, 便于安装维修。
CAN 总线所需的完善的通信协议可由CAN控制器芯片和接口芯片实现, 大大降低了系统的开发难度、组成成本、缩短了开发周期。
CAN 总线简介CAN 是控制器局域网的简称,出现在80年代末,最早由德国osch公司提出,用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信。
CAN 属于现场总线的范畴, 是国际上应用最广泛的现场总线之一, 其总线规范己被ISO 国际标准化组织制定为国际标准。
CAN协议也是建立在ISO /OSI模型基础上,它采用了OSI底层的物理层、数据链路层和高层的应用层,其信号传输介质为双绞线。
最高通信速率为1Mbps (通信距离为40m,最远通信距离可达10km (通信速率为5kbp s), 节点总数可达110个。
具有实时性强、可靠性高、通信速率快、结构简单、互操作性好、总线协议具有完善的错误处理机制、灵活性高和价格低廉等特点.由于近几年来CAN总线技术逐步在我国推广开来, CAN 总线技术的独特特点。
传输数据的可靠性和实时性, 已获得国际自动化控制领域的认可,其应用前景十分光明, 国内推动CAN总线技术进步的应用事例不断扩展, 积极促进了我国自动化技术的进步.由于CAN总线本身的特点,其应用范围己经扩展到过程工业、机械工业、机器人、数控机床、医疗机械、家用电器及传感器等领域。
2照明控制系统的总体设计思想及结构框图系统设计从保证系统可靠性和降低成本, 并具有通用性、实时性和可扩展性等方面着手。
网络拓扑采用总线式结构, 这种结构比环型结构吞吐率低, 但结构简单、成本低, 且无源抽头连接, 系统可靠性高.CAN总线控制器工作于多主方式, 采用多主站依据优先权访问总线, 支持主从或广播方式,最大网络节点110个,最大传输速率1M bps,最远距离10km (也可以接CAN中继器增加距离,但通信速率会下降.(3) CAN遵循ISO标准模式。
基于CAN-Bus的智能照明控制研究
基于CAN总线的智能照明控制系统设计
通信距离短 、 数据传输速度慢 、 误码率高 、 可靠性
差等 问题 , 因而迫 切 需 要在 照 明控 制 系统 中引 人 新技 术 , 研究 出新 方 案 以解 决 上述 问题 。 现场 总 线 是 当今 自动 化 领 域 技 术 发 展 的 热 点之 一 , 被誉 为 自动 化 领 域 的计 算 机 局域 网 。它
( )暂时错误 和永久性故障 的判别及故 障 9 节点 的 自动脱离 。
1 2 C N 总线 帧类 型 . A
信转换器与节点设计 的重要组 成部 分。下面主 要介绍通信转换器 、 节点硬件框图 、A C N接 口电 路 以及调 光 电路 的设 计 。
3 1 通 信转换 器硬 件设计 框 图 .
葛炎风 ( 96 ) 男 , 18 一 ,
硕 士 研 究 生 . 究 方 研
向 为建 筑 电 器 智 能 化
关键词 : A C N总线; 智能照明系统; 通信转换器; 节点; 调光模块
中 图 分 类 号 :… 85 文献 标 志 码 : ’ 5 B 文 章 编 号 :I7 —4 7 2 1 ) 1 0 0 648 1 (0 0 - 1-6 1 0 I
玛代建筑 气 圜
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基于 C AN 总 线 的 智 能 照 明 控 制 系统 设 计 术
葛炎风 , 缪希 仁 , 林 苏斌 ( 州 大学 电 气工程 与 自动化 学 院 ,福 建 福 州 30 0 ) 福 5 18
( )多 主机 依据优 的仲裁 。 2
可靠 的数据通信提供 了强有力 的技术支持。本
文介 绍 的基 于 C N 总线 的 智 能 照 明 控 制 系 统 , A 传输 速度 快 , 靠 性 高 , 满 足 照 明控 制 系 统 的 可 可
基于CAN总线的汽车灯控网络系统的设计与实现
基于CAN总线的汽车灯控网络系统的设计与实现一、本文概述随着汽车行业的快速发展和汽车电子技术的不断进步,车辆内部的电子设备和系统日益复杂,对通信和控制的要求也越来越高。
CAN (Controller Area Network)总线作为一种高效、可靠且广泛应用于汽车内部通信的协议,其在车灯控制系统中的应用显得尤为重要。
本文旨在探讨基于CAN总线的汽车灯控网络系统的设计与实现,分析系统的架构、关键技术和实现方法,为提升汽车灯光系统的智能化和网络化水平提供理论支持和实践指导。
本文首先介绍了CAN总线的基本原理和特点,分析了其在汽车灯控系统中应用的可行性和优势。
随后,详细阐述了基于CAN总线的汽车灯控网络系统的设计过程,包括系统架构的搭建、硬件设备的选型与配置、软件编程与调试等方面。
同时,本文还深入探讨了CAN总线通信协议的实现方法,包括报文格式、传输机制、错误处理等方面的内容。
在实现部分,本文详细描述了汽车灯控网络系统的软件编程和硬件连接过程,包括CAN控制器的驱动开发、节点间的数据通信、灯光控制逻辑的实现等。
本文还对系统的稳定性和可靠性进行了测试和验证,以确保其在实际应用中的性能表现。
本文总结了基于CAN总线的汽车灯控网络系统的设计与实现过程中的经验教训,展望了未来可能的研究方向和应用前景。
通过本文的研究,旨在为汽车灯光系统的智能化和网络化提供有益的参考和借鉴。
二、CAN总线技术基础CAN(Controller Area Network)总线是一种为汽车内部通信而设计的串行通信协议,其全称是控制器局域网。
CAN总线技术以其高可靠性、低成本和灵活的数据传输方式,在汽车行业中得到了广泛应用。
CAN总线系统主要由两部分组成:硬件和软件。
硬件包括CAN控制器和CAN收发器,它们共同负责在物理层和数据链路层上实现数据的传输。
软件则主要负责实现应用层的功能,包括数据的封装、发送、接收和解析等。
多主工作方式:在总线空闲时,任何节点都可以发送消息,不存在主从之分,从而提高了系统的灵活性和实时性。
基于CAN总线的汽车灯控网络系统的研究与设计
基于CAN总线的汽车灯控网络系统的研究与设计在汽车行业中,CAN总线已成为汽车电子系统中最常用的通信技术之一、它具有高可靠性、高实时性和低成本等特点,因此广泛应用于汽车的各种控制系统中。
本文将针对基于CAN总线的汽车灯控网络系统展开研究与设计。
一、研究目标和意义汽车灯控系统是汽车中非常重要的一个部分,它不仅关乎驾驶安全,还涉及到节能环保等方面。
然而,传统的汽车灯控系统存在一些问题,如线束繁多、布线复杂以及运行故障难以排查等。
因此,采用基于CAN总线的汽车灯控网络可以极大地简化系统结构、提高车辆的可靠性和性能。
本文的研究目标是设计一种基于CAN总线的汽车灯控网络系统,通过该系统可以实现对汽车灯光的精确控制,并提供故障检测和诊断功能,以提高驾驶安全性和灯光的使用寿命。
二、研究内容和方法1.硬件设计:设计CAN总线控制器和各个节点的硬件电路,包括灯光控制模块、CAN通信模块和功率驱动模块等。
2.软件设计:设计CAN总线通信协议和通信处理程序,实现数据传输和接收。
3.灯光控制算法:研究和设计灯光控制算法,实现对汽车灯光的自动调节和动态控制。
4.故障检测与诊断:设计故障检测和诊断算法,实时监测灯光状态,判断是否存在故障并提供相应的诊断信息。
5.系统集成与测试:对设计的硬件和软件进行集成和测试,验证系统的可行性和稳定性。
三、预期成果和创新点1.设计一种基于CAN总线的汽车灯控网络系统,实现对汽车灯光的精确控制和多种灯光模式的切换。
2.提供自动调节和动态控制的灯光控制算法,实现根据道路状况和驾驶员需求智能调节灯光亮度和方向等。
3.设计故障检测和诊断算法,实时监测灯光状态,提供故障信息和解决方案。
4.完成整个系统的硬件设计和软件开发,并进行集成和测试,验证系统的可行性和稳定性。
本文的创新点在于将CAN总线应用到汽车灯控网络系统中,提供了一种新的解决方案,可以简化系统结构、提高车辆性能和可靠性。
此外,研究还关注灯光控制算法和故障检测与诊断算法的设计,使系统具备更多的智能化和安全性能。
基于CAN总线的智能照明控制系统设计课题背景及课题的提出及意义
基于CAN总线的智能照明控制系统设计课题背景及课题的提出及意义1.1 课题背景现场总线是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络,它作为工业数据通信网络的基础,沟通了生产过程现场级控制设备之间及其更高控制管理层之间的联系。
由于现场总线适应了工业控制系统向分散化、网络化和智能化的发展趋势,它一经产生便成为全球自动化技术的热点。
它的出现,导致了目前生产的自动化系统结构和设备的深刻变革。
照明是利用各种光源,照亮工作和生活场所或个别物体的措施,利用太阳能和天空光的称“天然采光”,利用人工光源的称“人工照明”。
照明控制是对照明使用的质和量的驾驭,对包括人工光源和自然光源在内的各种光源的使用状态进行调整,以实现更舒适、更优美、更节能的照明环境的具体手段。
随着科技的发展和人们物质、精神生活水平的提高,照明不仅仅是满足人们视觉上明亮的要求,还要满足艺术性的要求,要创造出丰富多彩的意境,给人们以享受。
自1973年世界上发生了第一次能源危机以来,国际上对照明节能的逐渐重视起来,并提出了“绿色照明”理念,在发展绿色照明工程的过程中照明控制起了非常重要的作用,这也在很大程度上促进了照明控制技术的发展。
因此,本课题就是利用高性价比、安全可靠运用广泛的CAN总线控制网络与照明设备构成CAN网络智能照明控制系统。
因涉及到相关总线技术,所以先介绍一下其内容。
1.2 现场总线的技术特点和现状(1)系统开放性好(2)具有互可操作性与互用性(3)使现场设备具有智能化和功能自治性(4)系统结构的高度分散性(5)对现场环境的强适应性(6)系统成本低、性能高在20世纪80年代中期,德、法等欧洲国家的一些大公司相继推出了自己的现场总线产品,同时制定了自己相应的标准。
自20世纪90年代后,现场总线技术得到了迅猛的发展,出现了群雄并起、百家争鸣的局面,全世界发展起来的现场总线已达数十种。
基于CAN总线隧道智能照明控制系统的研究
流 量 等 因 素 对 照 度 的 影 响 只 是 在 设 计 阶 段 通 过 提 高 照 明 设 计 等 级 给 予 最 大 值 考 虑 . 法 从 宏 观 上 对 整 个 隧 道 的 照 明 进 无
行 自适 应 方 式 调 节 隧 道 行 车 时 如 果 光 线 照 度 不 够 . 司机 视 觉 模 糊 很 容 易 造 成 事 故 . 以 如 何 控 制 隧 道 内 灯 光 照 度 变 成 所 了隧 道 照 明 控 制 的重 要 因 素 基 于行 车 的 安 全 和 照 明 控 制 智
关 键 词 智 能 照 明 C N 总 线 隧 道 照 明 智 能 节 点 A B P神 经 网络
中 图分 类号 : 4 37 U 5 .
文献 标识码 : A
文章编 号 :6 2 9 6 (0 0 0 — 0 9 0 1 7 — 0 42 1 )6 0 设 在 我 国 迅 速 发 展 . 中公 路 隧 道 高 其
图 1 C N 总 线 的 分 布 式 智 能 照 明 控 制 系 统 A
能化 的 目的提 出 了一 种基 于模 糊神 经 网络 的 C N 总线 的智 A
能 照 明 控 制 系 统 .并 采 用 MA L B神 经 网 络 对 隧 道 里 光 照 TA
从 图 1 以看 出中央处理 器作 为照 明控制 系统 中心 . 可 它 综 合管 理和 控制整个 控制系统 . 过各 子网络采 集各 节点运 通
隧道 智 能 照 明控 制 系统 研 究 , 用 了将 模 糊 神 经 网络 算 法 应 用 到 隧 道 照 明 等 方 法 。 通 过 仿 真 计 算得 到 神 经 网络 技 术 对 隧道 光 采
照 度 控 制 是 很 有 效 的 。 神 经 网 络 技 术 在 隧 道 光 照 度 控 制 中 的 应 用 有 很 强 的 应 用 前 景 , 以提 高 系统 的 智 能性 。 可
基于CAN总线自适应车灯控制系统研究与设计分析
基于CAN总线自适应车灯控制系统研究与设计分析发布时间:2022-12-20T00:56:52.326Z 来源:《中国电业与能源》2022年第15期作者:李红[导读] 汽车照明系统是汽车的三大安全装置之一,李红上海艾格斯汽车配件有限公司 201518摘要:汽车照明系统是汽车的三大安全装置之一,同时也是汽车最重要的主动式安全装置,不仅能保证驾驶人员在夜间驾驶时依旧能够获得良好的视认特性,还能够保证其他车辆驾驶人员也能够获得足够的视认特性。
基于此,本文对CAN总线简介与特点进行简要分析,并探讨基于CAN总线的自适应车灯控制系统设计策略。
关键词:CAN总线;自适应车灯;控制系统引言:CAN总线属于一种串行式的数据通信总线,能够保证汽车在运行过程当中的安全性,以汽车的大灯为例,能够保证汽车整体安全运行。
而汽车前照灯的射光距离越远,则其配光特性更好,也就能够保证汽车行驶过程当中的安全性。
而汽车夜间行驶时照明问题往往是引起交通事故的关键原因,因此利用CAN总线设计车灯控制系统,能够有效提高汽车整体照明系统的质量,也就能够在很大程度上保证汽车安全性。
1.CAN总线简介与特点1.1CAN总线简介CAN总线最早是在1983年,由德国博世公司研发,目的就是为了解决在当前汽车开发过程当中所遇到的测量控制器之间产生的通信问题。
CAN2.0技术规范,则在1991年制定并公开颁布,包括A与B两个部分。
大部分汽车公司在制定单独的乘用车高速CAN通信协议,也基于CAN2.011898以及G2284的相关内容完成。
1.2CAN总线工作特点CAN总线的工作特征主要包括以下几点。
第一,多处控制在CAN总线保持空闲状态时,网络当中的各个节点均可独立发送消息。
第二,所有消息发送都拥有其固定的格式,而其发送优先级则是由标识符,也就是ID所确定。
第三,在CAN总线当中,所有节点并没有类似于所谓地址的属性。
如果CAN总线想要实现其他的功能,只需要直接添加相应的节点即可,而总线当中其他节点的软硬件以及应用层都不需要做相应的更改。
基于CAN总线的智能照明系统的设计和实现
摘要智能照明控制系统是自动化技术在照明控制领域的应用和推广,它不仅是实现照明艺术性和舒适性的有效手段,而且迎合绿色照明的发展方向,是节约能源、缓解未来能源危机的有效措施,其发展前景非常广阔。
现场总线是连接现场设备和自动化系统的通信网络,具有全数字信号传输、控制功能分散、开放等特点。
CAN总线是现场总线之一,它具有可靠性高、价格低廉等优势,得到了广泛的应用。
本文设计了基于CAN总线的智能照明控制系统。
该系统是一种分布式的控制系统,既能分散控制又能集中管理,在中央控制室,管理人员可以通过合理的设置创造舒适的环境,同时又达到节约能源的效果。
智能控制器通过照度传感器测得周围环境的照度,与设定值比较从而调节光源的输出使光照度达到最合适的水平;控制器通过红外传感器探测是否有人,自动将无人区域的灯关闭。
本课题主要完成了以AT89C52为核心的CAN节点的硬件设计,包括数据采集模块的电路设计,执行器模块的电路设计以及网络通信部分电路设计。
在软件设计中利用模块化编程思想首先讨论了控制器实现控制功能的程序设计及控制器与物理总线通信功能的程序设计,并给出设计流程图,最后对通信的实现部分包括对信息的发送和接收做了详细的说明。
实验测试结果表明,本文提出的基于CAN总线的智能照明控制系统的方案是可行的,且系统的各个部分电路运行稳定可靠,满足设计功能和要求。
关键词:CAN总线;智能照明;调光AbstractThe intelligent illumination control system is the application and popularity of automation technology. It is not only the effective realization methods of aesthetical and comfortable light but also accordan ce with the “Green Illumination”and its direction of development that is an approval of saving energy and alleviating energy crisis, so that it has a promising brilliant prospect. Field-bus, a communication network for connecting equipments in field and automation system, has lots of prominent features such as totally digital transmission, distributed control function, opening system CAN-bus, which is one of Field-buses, has advantages in high real ability and low cost so as to it has been used largely in many fields.This paper introduced an intelligent lighting system based on CAN bus. The intelligent lighting system is a distributed control system, which can realize decentralized control and centralized management. In the main control room, administrative staff can create a comfortable environment via proper configuration, meanwhile, energy saving can be achieved, too. The intelligent controller detects environment illumination level through optic electric transducer. Then it compares the value with set point. Finally, it adjusts output of light to expected level. Via infrared sensor, the controller will turn off light of void area automatically.This paper mainly introduced hardware design of CAN node based on AT89C52, including circuit design of data acquisition module (DAM), actuator module, and network communication. Block programming methods were applied to software design of lighting control system, including main procedure design and communication procedure design of the controller, and communication protocol for application layer of CAN bus was made, too.The experiment shows that the intelligent lighting control system based on CAN bus proposed in this paper is feasible, and each circuit of the system can be operated stable and reliable, which meets the designed function and requirements as well.Key Words:CAN bus, Intelligent lighting, Light-adjusting目录摘要 (1)Abstract (2)引言 (3)1绪论 (4)1.1课题背景 (4)1.1.1研究目的 (4)1.1.2研究意义 (4)1.1.3主要研究内容 (5)1.2基于CAN总线的智能照明系统的设计及其国内外相关技术的发展现状 (6)2 基于CAN总线的智能照明系统的设计方案 (7)2.1 CAN总线的特点 (7)2.2 CAN总线在智能照明系统中的应用优势 (7)2.3智能照明系统的功能需求 (8)2.4网络拓扑结构及通讯方式 .................................................... 错误!未定义书签。
基于CAN总线的智能照明控制系统软件设计方案
基于CAN总线的智能照明控制系统软件设计方案1.1 系统软件结构系统软件采用广泛流行的计算机高级语言C语言编写,它具有语言简洁、紧凑,生成目标代码质量高、程序执行效率高,容易阅读、具有很好的移植性,具有较强的结构性和便于模块化设计等优点。
在本系统软件设计中采用模块化的设计思想,按照系统的功能作用进行模块划分,再依次对各功能模块进行编程设计。
这样使系统在添加新功能时变得非常容易,在建立复杂应用和提高代码的可读性、可重复利用性方面也是非常有益的。
特别是在对后续的产品更新、程序维护、升级等有极其重要的意义。
本系统软件结构主要包括主节点软件结构和从节点软件结构两部分。
1.1.1 主节点软件结构主节点是整个CAN总线智能照明控制系统的核心单元,它管理了多达110个从节点灯设备,它要求具有强大的数据存储、运算处理能力和友好的人机界面。
因此,主节点的软件结构设计的好坏以及其程序模块的划分是否得当,将会直接地影响着整个照明控制系统的性能优劣。
因此,合理规划主节点的软件结构和模块划分是非常有意义的。
在本设计中,经过精心的设计规划,将主节点系统软件划分为七大模块,它们分别为:系统初始化模块、CAN协议模块、TFT液晶显示模块、SD卡驱动模块、UART驱动模块、触摸屏键盘扫描模块以及蜂鸣器驱动模块。
主节点软件结构如图1.1所示:图1.1 主节点软件结构1.1.2 从节点软件结构从节点是单个照明设备单元的控制中心,照明灯设备执行器的开关动作以及照明设备开关灯的时间长短完全取决于从节点的控制。
因此,照明设备是否正常工作直接取决于从节点的软件设计。
合理划分从节点的程序模块,能够有效提高软件的健壮性。
经过仔细思考后将从节点软件划分为六大模块,它们分别为:系统初始化模块、CAN协议模块、照明控制信号数据处理模块、键盘扫描及处理模块、照明灯定时控制模块以及LCD液晶显示模块。
从节点软件结构如图1.2所示:图1.2 从节点软件结构1.2 系统程序模块设计1.2.1 主节点程序模块设计由图1.1可知,主节点系统程序主要由七大模块构成,它们分别是:系统初始化模块、CAN协议模块、TFT液晶显示模块、SD卡驱动模块、UART驱动模块、触摸屏键盘扫描模块以及蜂鸣器驱动模块。
基于CAN总线的智能照明控制系统的研究与设计
m t d w r ape t s w r ds f tg no ssm e os e ld o a eg o lhn c tl t , h e p i o t f e i n i i o r ye g i l i m ip cdrds d m n ao p cdrds n n u n a r eu ei a cm ui tn eu ei o c d g n o e g n o n ci r o e g f t cn oe ad m n ao p t of apc i l eo C N h ot lr n cm ui tn o l plao a r A e r l, o ci r c o o r itn f y
江 苏大学硕 士学位论 文
ssm s o C N s oue its ec nt poi yt b e n b irdcd h ppr o ol rv e e a d A u n t n a a i n n y d sib i mntn bt s e ee y h pne G e ual l i i , ao t nr wt r os t r n t e ao u l a h l u s v e g i e s o e
cn o ad n azd aae et I t m i cn o ro , ot l c t le m ngm n. h a ot l m r n e ri n e n r o
amn t t e f n a acm ot l ev om n v poe d isav s c c t f a e i n et rpr ir i t a r e o r b n r a e i a cni r i , aw i, ry v g n ah vd to T e of uao m n he ee s i c b ci e, . g tn e l n g a n a e e o h iei n cn oedt tev om n i mntn etr g ot n l et t lr c ni n et i i l l u h i tl g o rl e s r e l ao e ho l u v pc e c it ndc ; icm a t vl wt s pi ; l, l tc sue t n o pr h a e h o tf ay i er r a r h t e u i e n i l t e e t n
基于CAN总线的智能照明系统的方案设计书和实现
智能照明控制系统是自动化技术在照明控制领域的应用和推广,它不仅是实现照明艺术性和舒适性的有效手段,而且迎合绿色照明的发展方向,是节约能源、缓解未来能源危机的有效措施,其发展前景非常广阔。
现场总线是连接现场设备和自动化系统的通信网络,具有全数字信号传输、控制功能分散、开放等特点。
CAN总线是现场总线之一,它具有可靠性高、价格低廉等优势,得到了广泛的应用。
本文设计了基于CAN总线的智能照明控制系统。
该系统是一种分布式的控制系统,既能分散控制又能集中管理,在中央控制室,管理人员可以通过合理的设置创造舒适的环境,同时又达到节约能源的效果。
智能控制器通过照度传感器测得周围环境的照度,与设定值比较从而调节光源的输出使光照度达到最合适的水平;控制器通过红外传感器探测是否有人,自动将无人区域的灯关闭。
本课题主要完成了以AT89C52为核心的CAN节点的硬件设计,包括数据采集模块的电路设计,执行器模块的电路设计以及网络通信部分电路设计。
在软件设计中利用模块化编程思想首先讨论了控制器实现控制功能的程序设计及控制器与物理总线通信功能的程序设计,并给出设计流程图,最后对通信的实现部分包括对信息的发送和接收做了详细的说明。
实验测试结果表明,本文提出的基于CAN总线的智能照明控制系统的方案是可行的,且系统的各个部分电路运行稳定可靠,满足设计功能和要求。
AbstractThe intelligent illumination control system is the application and popularity of automation technology. It is not only the effective realization methods of aesthetical and comforta ble light but also accordance with the “Green Illumination”and its direction of development that is an approval of saving energy and alleviating energy crisis, so that it has a promising brilliant prospect. Field-bus, a communication network for connecting equipments in field and automation system, has lots of prominent features such as totally digital transmission, distributed control function, opening system CAN-bus, which is one of Field-buses, has advantages in high real ability and low cost so as to it has been used largely in many fields.This paper introduced an intelligent lighting system based on CAN bus. The intelligent 关键词:CAN总线;智能照明;调光lighting system is a distributed control system, which can realize decentralized control andcentralized management. In the main control room, administrative staff can create a comfortable environment via proper configuration, meanwhile, energy saving can be achieved, too. The intelligent controller detects environment illumination level through optic electric transducer. Then it compares the value with set point. Finally, it adjusts output of light to expected level. Via infrared sensor, the controller will turn off light of void area automatically.This paper mainly introduced hardware design of CAN node based on AT89C52, including circuit design of data acquisition module (DAM), actuator module, and network communication. Block programming methods were applied to software design of lighting control system, including main procedure design and communication procedure design of the controller, and communication protocol for application layer of CAN bus was made, too.The experiment shows that the intelligent lighting control system based on CAN bus proposed in this paper is feasible, and each circuit of the system can be operated stable and reliable, which meets the designed function and requirements as well.Key Words:CAN bus, Intelligent lighting, Light-adjusting目录摘要.............................................................................................. 错误!未定义书签。
基于CAN总线的智能照明控制系统设计
基于CAN总线的智能照明控制系统设计
梁伟伟
【期刊名称】《信息技术与信息化》
【年(卷),期】2008(000)006
【摘要】介绍了 CAN总线的性能和特点,提出了一种基于 CAN总线的照明控制系统设计方案,分析设计了控制节点的硬件电路,并对上位机的软件设计进行了讨论.该系统具有组成成本低、可靠性高、施工难度低、灵活性高以及电磁污染低等优越性,有着广阔的应用前景.
【总页数】3页(P72-74)
【作者】梁伟伟
【作者单位】山东建筑大学,济南,250101
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
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楼宇智能照明控制系统基于CAN总线的系统结构设计方案
楼宇智能照明控制系统基于CAN总线的系统结构设计方案智能照明系统一般由传感器( 如光线感应器、面板开关等) 、执行器 ( 如调光电子镇流器 ) 、网络通讯单元 ( 路由器、中继器等) 以及辅助单元( 如电源) 等组成,遵循统一的网络协议,借助各种不同的“预设置”控制方式和控制元件,对不同时间不同环境的光亮度进行精确设置和合理管理。
此外智能照明系统中还可对荧光灯进行调光控制,由于荧光灯采用了有源滤波技术的可调光电子镇流器,降低了谐波的含量,提高了功率因数,降低了低压无功损耗。
因此,在灯具制造工艺相同水平的情况下,在建筑物中采用智能照明系统不仅能操作简单,管理维护方便,还可以满足工作/ 生活多样性需求,并且可以有效地达到节能的目的。
本系统主要可以划分为硬件设计部分和软件设计部分。
其中硬件设计部分有:CAN接口控制器模块,控制面板(键盘和显示)模块,智能继电器模块,传感器模块,调光模块,远程控制模块。
1.1 CAN 技术简介CAN( Control Area Networker)即控制器区域网,是主要用于各种设备检测及控制的一种网络。
CAN最初是由德国 Bosch 公司为汽车的检测、控制系统而设计的。
由于CAN 具有独特的设计思想,良好的功能特性和极高的可靠性,现场抗干扰能力强。
由于 CAN总线具有以上的一些特点,为工业控制系统中高可靠性的数据传送提供了一种新的解决方案。
其在国外工业控制领域已经有了广泛的应用,现国内的许多工业控制领域也开始基于CAN的现场控制总线。
CAN总线已成为最有发展前途的现场总线之一。
CAN的技术特征:(1)数据信号采用差分电压传输 , 两条信号线“ CAN_”H 和“ CAN_”L, 它们在静态均 1.5V, 此时为逻辑状态“ 1” , 也称作“隐性”;“CAN_”H比“CAN_”L高 , 一般为 CAN_H=3.5V、CAN_L=1.5V,表示逻辑“ 0” , 称为“显性”。