CAN總線(xiàn)在停車(chē)場(chǎng)燈光智能控制系統中的應用
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目前大部分的地下停車(chē)場(chǎng)都需要大量的照明設備進(jìn)行長(cháng)期照明，采用傳統的連續照明方式或聲控照明方式很難實(shí)現照明的自動(dòng)控制，且會(huì )造成巨大的能源浪費和設備損耗。國外雖然有類(lèi)似的燈光智能控制系統，但價(jià)格很高，限制了它的廣泛應用。本文提出了一種基于CAN總線(xiàn)技術(shù)開(kāi)發(fā)的分布式停車(chē)場(chǎng)燈光智能控制系統，能夠解決停車(chē)場(chǎng)內照明智能控制問(wèn)題，降低停車(chē)場(chǎng)內的布線(xiàn)復雜度，減少安裝費用并大大延長(cháng)停車(chē)場(chǎng)內照明設備的使用壽命，具有良好的應用前景。
1 分布式停車(chē)場(chǎng)燈光智能控制系統的基本原理
該智能控制系統的結構如圖1所示。系統主要由上位機、CAN適配器、控制節點(diǎn)（包括出入口控制節點(diǎn)和現場(chǎng)控制節點(diǎn)）等部分構成，各節點(diǎn)間通過(guò)CAN總線(xiàn)進(jìn)行通信。
當有車(chē)輛進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)時(shí)，可以根據車(chē)牌號決定該車(chē)入庫時(shí)的行車(chē)路線(xiàn)及車(chē)位，根據預定的行車(chē)路線(xiàn)，選擇相應的照明控制方案。
各現場(chǎng)控制節點(diǎn)檢測各通道入口是否有車(chē)輛經(jīng)過(guò)，當檢測到過(guò)往車(chē)輛時(shí)，控制器打開(kāi)車(chē)輛附近相關(guān)的照明回路，同時(shí)通過(guò)CAN總線(xiàn)向網(wǎng)絡(luò )上的其他節點(diǎn)發(fā)布消息；其他節點(diǎn)根據接收到的消息以及事先預定的控制方案打開(kāi)有關(guān)的照明回路。
在出入口的控制節點(diǎn)可以實(shí)時(shí)監測并顯示各個(gè)照明回路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。同時(shí)出入口節點(diǎn)也可根據需要進(jìn)行手工控制，實(shí)現對停車(chē)場(chǎng)內每一個(gè)回路的開(kāi)關(guān)控制，以應付一些緊急事件。
為了讓系統能夠適應不同的使用環(huán)境，同時(shí)能夠根據用戶(hù)的需要隨時(shí)改變照明方案，該系統采用現場(chǎng)可編程技術(shù)，可由上位機通過(guò)CAN總線(xiàn)，將各個(gè)節點(diǎn)的控制方案下載到各控制節點(diǎn)，實(shí)現照明方案的現場(chǎng)編輯、現場(chǎng)修改及現場(chǎng)下載。
系統中CAN適配器的作用是將CAN總線(xiàn)上的命令通過(guò)串口或USB口傳給上位機，也可以將上位機的命令轉換成CAN命令發(fā)送給系統中的其它節點(diǎn)。
2 系統硬件設計
控制節點(diǎn)按功能可以劃分為不同的類(lèi)型，但是其基本的結構相同?？刂乒濣c(diǎn)的電路結構如圖2所示。主要由微控制器、CAN總線(xiàn)驅動(dòng)器、外部存儲器、串行接口、電源部分等組成。
微控制器采用PHILIPS公司的P87C591，P87C591是一個(gè)單片8位高性能微控制器，具有片內CAN控制器，它采用了80C51指令集并成功的包括了Philips半導體SJA1000CAN控制器的Pelican功能(該模式支持具有很多新特性的CAN2.0B協(xié)議)，同時(shí)該微控制器具有內置看門(mén)狗，內部程序存儲器為16K字節。采用該控制器可以大大簡(jiǎn)化電路設計并節省應用空間。
外部存儲器的作用是存儲從上位機下載下來(lái)的控制方案。外部存儲器采用RAMTRON公司的FM25640。該芯片采用鐵電存儲技術(shù)，具有高速非易失的特性，采用SPI接口連接，容量是64K位。該芯片用于存儲節點(diǎn)間的控制方案，同時(shí)也可以當作系統的緩沖區。
繼電器接口用于連接控制節點(diǎn)與照明回路，通過(guò)該接口控制節點(diǎn)可以控制照明設備的開(kāi)關(guān)。
串行接口電路采用標準RS-232接口芯片――MAX202，使用該接口可以使節點(diǎn)在無(wú)需連接網(wǎng)絡(luò )的情況下也可以進(jìn)行節點(diǎn)間互連關(guān)系的上傳和下載，同時(shí)也可以當作調試的接口。8位撥碼開(kāi)關(guān)用于設定節點(diǎn)的邏輯地址，各個(gè)節點(diǎn)根據這個(gè)邏輯地址進(jìn)行相互識別。
3 系統軟件設計
3.1 上位機管理軟件設計
上位機管理軟件實(shí)現的主要功能如下：
1)系統控制方案的新建、修改、保存：用戶(hù)可以通過(guò)管理軟件建立并修改控制方案，或者將控制方案以文件形式保存，以備以后使用。
2)系統控制方案的上傳、下載：管理軟件可以將網(wǎng)絡(luò )中各個(gè)節點(diǎn)的所存儲的控制方案上傳到上位機，也可以將控制方案通過(guò)CAN總線(xiàn)下載到各個(gè)節點(diǎn)中去。
3)實(shí)時(shí)監測系統各個(gè)回路的狀態(tài)：系統通過(guò)CAN接口卡可以實(shí)時(shí)監測CAN總線(xiàn)上傳送的各種命令，并可以在上位機上顯示出各個(gè)回路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
4)控制系統各回路的開(kāi)關(guān)狀態(tài)：用戶(hù)可以通過(guò)管理軟件向系統中其它節點(diǎn)發(fā)送控制命令，控制系統中任意回路的開(kāi)關(guān)。
上位機管理軟件采用組態(tài)技術(shù)和圖形化編輯界面，用戶(hù)可以通過(guò)組態(tài)方式或者通過(guò)表格方式建立、修改控制方案。管理軟件也通過(guò)圖形方式實(shí)時(shí)顯示系統中各個(gè)回路的狀態(tài)的。
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