基于can網(wǎng)絡(luò)的高樓自動(dòng)窗控制器設(shè)計(jì)(2)(已修改)
2025-05-23 18:19 本頁(yè)面
【正文】 1 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 基于 CAN 網(wǎng)絡(luò)的高樓自動(dòng)窗控制器設(shè)計(jì) 房柳煌 202130580309 指導(dǎo)教師 學(xué)院名稱(chēng) 工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 電子信息工程 論文提交日期 2021 年 5 月 論文答辯日期 2021 年 5 月 答辯委員會(huì)主席 ____________ 評(píng) 閱 人 ____________ 2 摘 要 本介紹了一種以意法半導(dǎo)體公司的 STM32 系列單片為主要控制器，采用 CAN 網(wǎng)絡(luò)作為通訊方式的高樓電動(dòng)窗控制器的 設(shè)計(jì)，闡述了整個(gè)設(shè)計(jì)的選題背景、工作原理、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)演示等各個(gè)部分。詳細(xì)論述了 CAN 網(wǎng)絡(luò)通訊方式在樓宇自動(dòng)化上的工作特點(diǎn)與 STM32 系列單片機(jī)的工作原理與編程特點(diǎn)。該設(shè)計(jì)的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)主控制器上的觸摸屏來(lái)控制 ， 以 L6203 直流電機(jī)控制芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，根據(jù)外界環(huán)境情況（火災(zāi)、下雨、刮風(fēng)）通過(guò) CAN 總線(xiàn)組成高樓上多個(gè)窗戶(hù)的開(kāi)窗機(jī)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時(shí)該設(shè)計(jì)可以在火災(zāi)發(fā)生的情況 下通過(guò)樓下主機(jī)控制高樓窗戶(hù)保持常開(kāi)，加大空氣流通，減少人員傷亡 ，解決高樓上窗戶(hù)控制不便的問(wèn)題，同時(shí)在緊急情況下減少事故發(fā)生等不必要的損失。 關(guān)鍵詞 ： CAN 開(kāi)窗機(jī) STM32 單片機(jī) 3 目 錄 1 緒論 2 CAN 網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)窗控制器整體描述 自動(dòng)窗控制器網(wǎng)絡(luò)組成 自動(dòng)窗控制器主機(jī)硬件 系統(tǒng) 開(kāi)窗機(jī)硬件 系統(tǒng)架構(gòu) 3 CAN 總線(xiàn)技術(shù)概述 CAN 總線(xiàn)介紹 CAN 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 CAN 數(shù)據(jù)幀類(lèi)型 編碼 CAN 總線(xiàn)的發(fā)展趨勢(shì) 4 STM32 系列單片機(jī)原理及其應(yīng)用 STM32F103VBT6 芯片功能簡(jiǎn)介 STM32F103C6T6 芯 片功能簡(jiǎn)介 本設(shè)計(jì)中使用到的外設(shè)原理詳述 5 CAN 網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)窗控制器硬件設(shè)計(jì) STM32F103C6T6 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) CAN 接口 電路 設(shè)計(jì) TJA1050CAN 電平轉(zhuǎn)換芯片原理及其應(yīng)用 CAN 接口電路 TFT 觸摸屏 接口設(shè)計(jì) TFT 觸摸屏 介紹 TFT 觸摸屏 接口電路 電機(jī)控制電路設(shè)計(jì) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 L6203 原理及應(yīng)用 6 CAN 網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)窗控制器軟件設(shè)計(jì) 開(kāi)窗機(jī)控制 流程圖 STM32 驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) 4 電機(jī) PWM 控制程序設(shè)計(jì) CAN 節(jié)點(diǎn)通信程序設(shè)計(jì) 7 總結(jié)與收獲 8 致謝 參考文獻(xiàn) 5 1 緒論 近年，歐洲、北美、日韓地區(qū)，住宅窗體產(chǎn)品的啟閉方式已開(kāi)始向自動(dòng)化防線(xiàn)發(fā)展，如德國(guó)的諾托、意大利的圖蘭朵、韓國(guó)的 LG 等，均在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)自動(dòng)化窗體的生產(chǎn)。在中國(guó)，自動(dòng)化窗體正在逐步為人們所重視，不僅各種進(jìn)口的自動(dòng)窗和自動(dòng)窗開(kāi)窗器出現(xiàn)在中國(guó)的市場(chǎng)上，而且國(guó)內(nèi)一些實(shí)力較強(qiáng)的公司開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品具備完全的自主只是從產(chǎn)權(quán)，技術(shù)先進(jìn)，功能完善的各國(guó)自動(dòng)窗逐步成為國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的主題，越來(lái)越多的自動(dòng)窗體被應(yīng)用到各種建筑當(dāng)中，由于自動(dòng)窗是剛剛發(fā)展起來(lái)的新產(chǎn)品，還沒(méi)有形成成熟、穩(wěn)定的行業(yè)，尚未形成統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，因此目前市場(chǎng)上生產(chǎn)的自動(dòng)窗產(chǎn)品在各方面的差異非常大，多數(shù)產(chǎn)品還不能算是成熟，完善的自動(dòng)窗。 在國(guó)內(nèi)經(jīng)過(guò)上海大火災(zāi)，國(guó)家與公民對(duì)房屋火災(zāi)的安全意識(shí)不斷加強(qiáng)，對(duì)火災(zāi)的逃生條件與要求越來(lái)越高，而自動(dòng)窗正是針對(duì)這樣的一種情況設(shè)計(jì)的。最大的缺點(diǎn)是，國(guó)內(nèi)的自動(dòng)窗都是單獨(dú)控制，沒(méi)有組成控制網(wǎng)絡(luò)，控制起來(lái)十分不方便，并且需要多個(gè)控制開(kāi)關(guān)，尤其是在緊急情況，例如火災(zāi)發(fā)生的情況下，對(duì)高樓的損失十分巨大，基 于上述情況，本設(shè)計(jì)可以在機(jī)房控制的自動(dòng)窗，通過(guò)在主機(jī)可以控制多個(gè)窗戶(hù)的狀態(tài)，避免緊急情況下造成的餓不必要的損失，在組網(wǎng)方式來(lái)看，主要是通過(guò) 485 與CAN 總線(xiàn)的優(yōu)劣勢(shì)我選擇了 CAN 總線(xiàn)作為組網(wǎng)的方式。 自動(dòng)窗設(shè)計(jì)目的，在現(xiàn)代社會(huì)，對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)而言，窗簾不僅具有遮光的作用，更具有美化的功能，他不僅僅可以協(xié)調(diào)居室的色彩搭配，而且可以柔化空間造型的線(xiàn)條，營(yíng)造溫馨愜意的環(huán)境，隨著單片機(jī)芯片的集成度越來(lái)越高以及生產(chǎn)成本逐步降低，現(xiàn)在很多廠家生產(chǎn)的自動(dòng)窗簾控制系統(tǒng)都是有主機(jī)和各種傳感器、報(bào)警器以及一些列機(jī)械傳動(dòng)裝置組成的一 種具有智能化，人計(jì)劃，網(wǎng)絡(luò)化的高科技產(chǎn)品。 本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)窗是一種新興技術(shù)，與電子、通信、光、 IT 技術(shù)組合，形成自動(dòng)開(kāi)啟、關(guān)閉的新型窗體產(chǎn)品，將成為窗體產(chǎn)品中最具生命力的新星。其作用是在火災(zāi)發(fā)生的情況下，及時(shí)打開(kāi)逆風(fēng)方向的窗戶(hù)排除室內(nèi)的煙氣，防止人員傷亡，同時(shí)可以關(guān)閉順風(fēng)方向的窗戶(hù)防止火勢(shì)蔓延，有效的減少了火災(zāi)造成的財(cái)務(wù)與人員傷害。在正常情況下，可以根據(jù)外界的風(fēng)速、下雨情況對(duì)窗戶(hù)做到安全控制。 通過(guò)本課題的研究，對(duì)本單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、 CAN 網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)等技術(shù)有了比較深入的了解，鞏固了專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并且把專(zhuān) 業(yè)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中。 6 2 CAN 網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)窗控制器整體描述 自動(dòng)窗控制器網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng) 組成 自動(dòng)窗控制器網(wǎng)絡(luò)主要由一個(gè)主機(jī)和多個(gè)從機(jī)組成 ，主機(jī)在大樓機(jī)房通過(guò) CAN 總線(xiàn)數(shù)據(jù)通信的方式控制各個(gè)開(kāi)窗機(jī)的開(kāi)關(guān)， 主機(jī)上的控制使用的是 TFT 觸摸屏，當(dāng)按下觸摸按鍵后，發(fā)送數(shù)據(jù)到開(kāi)窗機(jī)，通知開(kāi)窗機(jī)按照主機(jī)的工作命令執(zhí)行， 同時(shí)在主機(jī) TFT屏幕上顯示開(kāi)窗機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)，控制模型 如下圖 1 所示。 圖 1 自動(dòng)窗控制網(wǎng)絡(luò)模型 7 自動(dòng)窗控制器 主機(jī)硬件系統(tǒng) 組成 自動(dòng)窗控制器主機(jī)的硬件 電路由： stm32 系列單片機(jī)、 電源模塊、復(fù)位電路、 USB 通信
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1