基于CAN總線(xiàn)的電氣火災報警系統設計方案

　　圖7 監控設備硬件結構圖

　　AT90CANl28是Atmel公司推出的高性能8位AVR單片機，基于A(yíng)VR RISC結構。芯片采用哈佛結構，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(gè)通用I/O口。程序存儲器大小為128KB，同時(shí)帶4k容量的內部EEPROM.支持ITAG在線(xiàn)仿真技術(shù)，給軟件開(kāi)發(fā)帶來(lái)了極大的方便，同時(shí)帶CAN控制器。

　　鍵盤(pán)電路采用5×5矩陣鍵盤(pán)，一共25個(gè)鍵。實(shí)際只用到24個(gè)，功能為：0~9數字輸入、上下左右 4個(gè)方向鍵、確定、取消、自檢、消音、復位和5個(gè)功能鍵。鍵盤(pán)的列KEY L1到KEY L5分別連接單片機的5個(gè)外部中斷口，鍵盤(pán)的行KEY H1到KEY H5與單片機的5個(gè)普通IO口相連。

　　本設計為了達到良好的人機交互界面效果，采用了320×240點(diǎn)陣的液晶模塊。該模塊為藍底白字，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(gè)接口供用戶(hù)編程使用。圖中LCD-RS為寫(xiě)入命令/數據選擇，LCD-RW和LCD-RD為數據讀寫(xiě)接口，LCD-CS為模塊片選，LCD-RES為復位口，LCD-DB0~LCD-DB7為數據輸入口，采用并行通信，一次可寫(xiě)入一個(gè)字節。

　　圖8 液晶顯示接口電路

　　4 系統軟件設計及實(shí)現

　　電氣火災探測器總體軟件設計如圖9所示。程序從初始化開(kāi)始，初始化包括了單片機I/O口初始化、A/D初始化、CAN控制器初始化等準備工作。接著(zhù)單片機開(kāi)始采集漏電流和溫度數據。為了保證采樣的實(shí)時(shí)性，漏電流的采集采用了定時(shí)采樣。

　　圖9 電氣火災探測器軟件流程

　　根據國標對監控設備的要求，用戶(hù)對監控設備的操作權限分三級級別：操作員、管理員和超級管理員。要切換到另一個(gè)級別之前必須先注銷(xiāo)，然后登錄。操作員只能查看一些記錄信息，操作權限低；管理員可以查看建筑的實(shí)時(shí)信息，遠程控制探測器，操作權限高；超級管理員可以配置探測器節點(diǎn)，操作權限最高。級別高的可以操作低級別任務(wù)，反之不行。軟件總體構架如圖10，清晰展示了電氣火災監控設備的程序運行情況。

　　圖10 電氣火災監控設備軟件流程

　　5 結論

　　本文提出的電氣火災監控系統設計方案包括一個(gè)最多可帶的200個(gè)節點(diǎn)的電氣火災監控設備和電氣火災監控探測器。電氣火災監控探測器用于檢測各線(xiàn)路的剩余電流（漏電流）和溫度。監控設備與探測器之間通過(guò)CAN總線(xiàn)通信。監控設備能實(shí)時(shí)顯示各監控節點(diǎn)的運行狀態(tài)，一旦檢測到有漏電報警或溫度報警，監控設備和探測器都能發(fā)出聲光報警信號，同時(shí)在監控設備上面顯示報警地點(diǎn)和何種報警，并存儲報警記錄。該方案中設計的報警系統通信距離遠、速度快，數據傳輸可靠性高，即插即用，使用靈活。