一種基于CAN總線(xiàn)的客房通信控制器的設計

1 引言

　　隨著(zhù)計算機技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對智能建筑的功能、環(huán)境和管理水平提出了更高的要求。賓館、酒店的客房控制和管理作為智能建筑樓宇自控系統中的一個(gè)重要組成部分，其發(fā)展方向是更加安全、舒適、高效、便利和節能。賓館、酒店的客房控制和管理具有分散控制和集中管理的特點(diǎn)，整個(gè)系統涉及對象繁多，且分布在不同位置，控制要求也各不相同。如果采用傳統的一對一接線(xiàn)，則建筑物內的布線(xiàn)復雜、維修困難，系統成本高、可靠性低、可擴展性差。因此，現代智能建筑樓宇自控系統廣泛采用了現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)。

　　本文結合賓館、酒店的客房控制和管理實(shí)例，介紹了基于CAN總線(xiàn)的客房通信控制器的設計。

2系統結構

　　客房控制和管理系統的總體結構如圖1所示。整個(gè)系統包括三層：現場(chǎng)控制層、監控層和管理層?，F場(chǎng)控制層主要是賓館內的各客房控制器或其它控制設備；以一個(gè)客房節點(diǎn)為例，每個(gè)客房控制器可對客房?jì)炔康目照{、燈、背景音樂(lè )、門(mén)鈴、報警等各種設備進(jìn)行控制，還可接收客戶(hù)的需求信息，并將信息上傳給監控層的通信控制器。監控層通信控制器的主要任務(wù)是過(guò)濾信息量，并將信息上傳給管理層，同時(shí)接收管理層的控制指令，對記錄數據和各節點(diǎn)進(jìn)行操作。各樓層的中繼器則可增加節點(diǎn)的最大數目，擴大通信距離。管理層主要由中央服務(wù)器、總臺PC、工程部PC、服務(wù)中心PC等組成，主要用于信息的綜合管理與控制，具有匯總各個(gè)節點(diǎn)上傳信息、綜合決策、數據查詢(xún)及處理、故障診斷、通信管理等功能。

圖1 系統總體結構框圖

　　由于現場(chǎng)控制層具有節點(diǎn)多、分布廣的特點(diǎn)，其通信系統應具有良好的可靠性、適應性、可擴展性和簡(jiǎn)單的連接方式，并能滿(mǎn)足長(cháng)距離傳輸和現場(chǎng)調試方便的需要。因此，現場(chǎng)控制層采用了使用簡(jiǎn)單靈活、可靠性高、實(shí)時(shí)性強且成本低的CAN總線(xiàn)。管理層的中央服務(wù)器PC、總臺PC、服務(wù)中心PC等相互之間通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行通信。而監控層的CAN通信控制器則提供管理層中央服務(wù)器PC與現場(chǎng)控制層CAN總線(xiàn)的接口，即把中央服務(wù)器PC的數據和命令傳送給指定的CAN網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)，同時(shí)將各網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的數據傳輸給中央服務(wù)器PC以做進(jìn)一步處理。

3 硬件電路結構

　　CAN總線(xiàn)通信控制器的硬件電路結構如圖2所示。主要包括主控制器、時(shí)鐘保持電路、非易失性EEPROM存儲器、CAN總線(xiàn)接口電路和RS232接口電路。主控制器采用性?xún)r(jià)比高、結構簡(jiǎn)單、便于編程的AT89C51單片機，主要用于對CAN控制器SJA1000 及RS232串口的初始化，并通過(guò)對CAN控制器SJA1000 及RS232串口的控制操作實(shí)現現場(chǎng)CAN總線(xiàn)與管理層中央服務(wù)器PC的數據交換等通信任務(wù)。