漢字火災樓層顯示器報警系統的解決方案

1 引言

　　火災樓層顯示器作為火災自動(dòng)報警系統的重要組成部分，是一種安裝在樓層或獨立防火區中的數字式火災報警顯示裝置。它通過(guò)報警總線(xiàn)與火災報警控制器相連，處理并顯示報警總線(xiàn)上的數據?；馂?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/樓層">樓層顯示器中的內置單片機將接收到的總線(xiàn)信息進(jìn)行判斷、分析和處理，將報警的探測器地址編號轉換成相應的火警地點(diǎn)信息（例如房間號和房間類(lèi)型等），連同火警類(lèi)型一道通過(guò)液晶顯示出來(lái)，同時(shí)發(fā)出聲光報警信號，通知失火區域的人員。

　　目前國內現有的火災樓層顯示器大都以51單片機作為MCU。因為ROM尋址空間所限，火災樓層顯示器大都只能顯示火警所在樓層號和地址號，無(wú)法以直觀(guān)的漢字信息提示情況各異的具體火警地點(diǎn)。如果將漢字信息通過(guò)總線(xiàn)分發(fā)到各個(gè)樓層顯示器，巨大的通訊量又會(huì )給火警系統總線(xiàn)帶來(lái)沉重負荷，導致整個(gè)火警系統效率低下，延誤火警上報時(shí)機。本文提出了一種基于CAN總線(xiàn)的大容量漢字火災樓層顯示器，很好的解決了上述問(wèn)題。

　　2 火災報警系統總體功能描述

　　火災報警控制系統中，中央火警控制器通過(guò)CAN總線(xiàn)和各個(gè)單元進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊并完成各項控制和報警功能。單元是火災探測器、手動(dòng)報警按鈕、輸入輸出模塊、樓層顯示器等設備的總稱(chēng)。它們是系統終端，直接探測火災信號，并通過(guò)通道上報給控制器，同時(shí)接收由各種通道轉發(fā)控制器給單元的聯(lián)動(dòng)信息（啟動(dòng)輸入輸出模塊控制的滅火裝置）、顯示信息（樓層顯示器顯示火災信息）等。通道是回路模塊、轉接模塊和總線(xiàn)控制盤(pán)等設備的總稱(chēng)。它們是控制設備和終端的通道，是拓撲網(wǎng)絡(luò )構成的中繼設備?；馂膱缶刂葡到y的總體結構和樓層顯示器在系統的中的位置如圖1所示。

圖1 火災報警控制系統結構及樓層顯示器所在位置顯示

　　3 系統功能及硬件描述

　　3.1 漢字樓層顯示器硬件設計方案

　　如圖2所示，漢字樓層顯示器包括單片機及其外圍電路，CAN總線(xiàn)模塊， FLASH存儲器，漢字液晶模塊，UART接口，以及燈和按鍵，蜂鳴器。單片機可通過(guò)UART接收PC上傳下來(lái)的漢字信息，存儲到FLASH中作為地址信息的查詢(xún)數據庫。通過(guò)CAN控制器MCP2510和CAN總線(xiàn)驅動(dòng)器 PCA82C250組成的CAN通信模塊和火災報警控制器進(jìn)行CAN總線(xiàn)通信。如果有火警發(fā)生，單片機將記錄火警信息，查詢(xún)FLASH得到火警發(fā)生的漢字地址信息，并在漢字液晶上滾動(dòng)顯示火警和信息查詢(xún)結果。同時(shí)，發(fā)生火警時(shí)還可通過(guò)查詢(xún)鍵快速查詢(xún)火警信息，通過(guò)蜂鳴器報警，通過(guò)消音鍵消音，并點(diǎn)亮發(fā)光二極管報警。未發(fā)生火警時(shí)，通過(guò)自檢鍵自檢可以檢查各個(gè)功能是否能正常工作。

圖2 漢字樓層顯示器結構框圖

　　3.2 FLASH存儲器電路設計

　　FLASH 選用的SST29SF040是SST公司推出的高速可編程閃存。它符合JEDEC標準，具有512K×8 Bits的存儲結構;芯片擦除及寫(xiě)入的時(shí)間快，整片擦除只需70毫秒，段擦除只需18毫秒，字編程寫(xiě)入時(shí)間僅為14微秒;可靠性高，能夠重復寫(xiě)100，000次，數據可以保存100年不丟失。

　　SST29SF040 的容量是512K Bytes，而51系列單片機的ROM直接尋址范圍是64K Bytes，如果不加以處理而直接使用，將會(huì )浪費大量的存儲空間。我們使用了一種分頁(yè)存儲方式，使得FLASH存儲空間得以充分利用，大大擴充了單片機ROM尋址范圍。按照每條漢字信息占用32個(gè)Bytes計算，理論上可以最大存儲16384條火警地址信息，足以應付絕大多數復雜的工程環(huán)境。圖3為存儲器電路，最高位地址線(xiàn)A16-A18接單片機的P1.0-P1.2，因而 FLASH存儲器實(shí)現了8頁(yè)，每頁(yè)64K的外部存儲結構。在每次讀寫(xiě)FLASH時(shí)，將P1.0-P1.2賦不同的值即可實(shí)現不同的頁(yè)選。假設page為待選取的頁(yè)號變量（0-7），在Keil Cx51中通過(guò)下列語(yǔ)句即可實(shí)現讀寫(xiě)前的選頁(yè)操作：P1 = （P1 0xf8） | page;

圖3 FLASH存儲器分頁(yè)存儲電路