【正文】 CAN總線所控制的單片機(jī)處理完之后再將信號發(fā)回給各個從節(jié)點 ，從而讓 在該從 節(jié)點上的控制單片機(jī)做出相應(yīng)的反應(yīng)，控制其所在的聲光報警器發(fā)生報警 。各模塊中的各個具體硬件的電路設(shè)計部分將會在下面的節(jié)中做出具體 的描述。由上面的流程框圖我們可以看出： 主節(jié)點連接到 CAN總線上，以便及時的接受并處理每個從節(jié)點接收和發(fā)送來的信號，并提示每個從節(jié)點環(huán)境變量做出準(zhǔn)確和及時的行動，從而控制所在從節(jié)點上的單片機(jī)的聲光報警裝置來提醒現(xiàn)場人員或者該樓宇的管理人員，從而讓火災(zāi)消滅在萌芽狀態(tài)。如果主節(jié)點在一段時間沒有接收到從節(jié)點的 ID號， 就說明該從節(jié)點 出 現(xiàn)了錯誤 ， 提醒工作人員盡快排除故障 。同時 簡紹了現(xiàn)有的樓宇報警器的種類，最后對本系統(tǒng)的總體 設(shè)計 方案作了詳細(xì)的描述。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 第 2 章 樓宇 火災(zāi)報警系統(tǒng) 主節(jié)點硬件設(shè)計 現(xiàn)場 CAN 總線 簡介 CAN 中文名為 控制器局域網(wǎng) ， 它是一種 實時控制的串行通信網(wǎng)絡(luò) 或者 有效支持分布式控制 的控制器 。它出現(xiàn)在分布式控制系統(tǒng)主從節(jié)點之間，為實現(xiàn)實時并可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。為此， 1991 年 9 月 Philips Semiconductors 制訂并發(fā)布了 CAN 技術(shù)規(guī)范(Version )。 CAN 的一些基本概念 [2]： （ 1） 報文 ： 報文就是在總線上所傳送的信息，該信息以不同的報文傳送，但報文長度要受幀結(jié)構(gòu)的限制。 （ 3） 裁 仲 ： 用于處理總線訪問沖突。 的報文標(biāo)識 [2]周鳳余，魯守銀，李貽斌等 .CAN 總線系統(tǒng)智能節(jié)點設(shè)計與實現(xiàn) [J].微計算機(jī)信息． 1999． (6)： 25～ 27. 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 符為 11 位， 有標(biāo)準(zhǔn)和擴(kuò)展兩種報文格式，前者的標(biāo)識符 19 位，后者 29 位。當(dāng)顯性和隱性位同時發(fā)送時，總線數(shù)值將為顯性。 下面我們來介紹 上述各 元器件在本 論文中的 應(yīng)用 。 AT89C52 微控制器電路 相對主節(jié)點跟各從節(jié)點的微控制器的設(shè)計來說，復(fù)位對其十分重要，這直接決定它能不能正常的工作。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 圖 第一種復(fù)位方式工作原理 （ 2） 用 MAX809， MAX810等電壓監(jiān)控芯片復(fù)位 。已經(jīng)編程的器件也可以用 ISP 方式擦除或 者 再編程。又由于 AT89S52 單片機(jī) 的復(fù)位為高電平復(fù)位，故讓其工作狀態(tài)下RST 腳與地電位相等為低電平，讓其復(fù)位不能起到作用，而當(dāng)按下 S2 按鍵時，電容 C3放電，使 RST 腳為高電平，從而讓 AT89S52 單片機(jī)復(fù)位， 松開時，電源給 C3 充電，從而讓 RST 腳漸漸地變成低電平，從而讓其脫離復(fù)位狀態(tài)。 接煙霧傳感器的檢測口 ，用來檢測現(xiàn)場的煙霧濃度 。 31 腳接電源端。 SJAl040 主要負(fù)責(zé)把并行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 CAN 的格式進(jìn)行發(fā)送與 接收。 CPU 的命令 由 IML 來 接收，控制寄存器被定向到主可以提供警報和 其所處的狀態(tài)信息。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 TJA1040 的特點 [3] CAN 總線具有較強(qiáng)的糾錯能力， 并且還 支持差分收發(fā)器， 這讓 它們 能夠 適合用于高噪聲環(huán)境，并具有更遠(yuǎn)的傳輸距離，尤其是對中小型分布式控制系統(tǒng) 。 （ 2）采用非破壞性位仲裁總線結(jié)構(gòu)機(jī)制，當(dāng)兩個節(jié)點同時向網(wǎng)絡(luò)上傳送信息時，優(yōu)先級低的節(jié)點主動停止數(shù)據(jù)發(fā)送，而優(yōu)先級高的節(jié)點可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。 （ 5）節(jié)點數(shù)實際可達(dá) 110 個， 采用短幀結(jié)構(gòu)，每一幀的有效字節(jié)數(shù)為 8 個 ， 每幀信息都有 CRC 校驗及其他檢錯措施，數(shù)據(jù)出錯率極低。 (1)喚醒 有幾種方法可以將 TJA1040 從睡眠或待機(jī)模式喚醒： ① 通過顯性的總線狀態(tài)喚醒； ② 通過引腳 WAKE 的邊沿本地喚醒； ③ 從睡眠或待機(jī)模式到普通或 Pwon 只聽模式的模式轉(zhuǎn)換不會置位喚醒標(biāo)志。定時器用引腳 TXD 的正跳變邊沿復(fù)位。 TXD 顯性超時會禁能收發(fā)器，使總線處 于隱性狀態(tài)。 PCA82C200 芯片是一種 I/O 設(shè)備基于內(nèi)存編址的微控制器。在 其 初始化載入 的時候 可 以 被編程 用 來配置 系統(tǒng)的 通信參數(shù)。在復(fù)位模式下可以接收屏蔽， 接收代碼， 輸出控制寄存器設(shè)置 和 總線定時寄存器 0 和 1。 本章 小結(jié) 這一章節(jié)主要介紹 了主節(jié)點硬件電路的設(shè)計， 其中提到了 CAN 總線的特點跟單片機(jī) AT89C52 的使用與設(shè)計，從而設(shè)計出本論文的主節(jié)點部分， 其 設(shè)計 電路圖 如下圖 所示。各模塊具 體的硬件電路設(shè)計將會在本章 節(jié) 中 做出詳細(xì)的闡述。其溫度分辨率可達(dá) ℃，被測溫度 的數(shù)值 采 用 16位數(shù)字符號 的 擴(kuò)展串行輸出。因此，它廣泛的應(yīng)用在對 環(huán)境 的溫度控制、設(shè)備使用 過程 中的溫度 控制、 以及各類 測量 溫度的 電子產(chǎn)品 中 。 DSl8B20可編程的分辨率為 9～ 12位，溫度轉(zhuǎn)換為 12位，最大值為 750毫秒。 圖 DS18B20 電路設(shè)計圖 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 煙霧，紅外檢測模 塊 圖 煙霧，紅外檢測模塊接線圖 如圖 ，當(dāng)沒有檢測到火光時，光電傳感器 1腳（檢測口）電壓約為 ；當(dāng)光電傳感器檢測到火光時， 1腳（檢測口）電壓約為 。 系統(tǒng)通電瞬間，單片機(jī) P1口不管有無外接電路都為高電平。根據(jù)煙霧、光電傳感器的電壓變化特性可分別確定它們參考電壓為 2V和 3V。 如圖 ， LM339的 1腳和 2腳分別接單片機(jī)的 。本系統(tǒng)采用單限比較器的特點。圖 為其傳輸特性。同相端的電壓就等于熱敏圖 33左圖所 給出了一個基本單限比較器。 ST178對人體輻射的紅外線波長不敏感，對火焰輻射的 紅外線可靈敏檢測，價格實惠，因此本系統(tǒng)采用該傳感器作為紅外敏感元件。 一旦遇到 有煙霧進(jìn)入外電離室 時 ， 由于 煙霧顆粒吸附一部分離子，使外室的 α離子 放射出來的電流減小，其效果相當(dāng) 于它的 內(nèi)部 電阻 阻值變 大，分壓 電阻的 電位增高。如圖 34蜂鳴器驅(qū)動電路，圖中為 Q1為低頻小功率 PNP型三極管 9012，用驅(qū)動壓電式交流蜂鳴器 (2K)U3。 一 般 發(fā)光二極管 電壓在 ，電流通常是 520mA，所以 5V電壓不適合 發(fā)光二極管 直接使用，一般要串聯(lián) 一 個 電阻 才可以， 因此發(fā)光二極管串接一個電阻具有限流保護(hù)作用。當(dāng)三項檢測電路中小于兩項發(fā)生異常時，蜂鳴器立即停止蜂鳴同時發(fā)光二極管熄滅。 其 電路 連接如 下圖 ： 圖 從 節(jié)點設(shè)計的總電路圖 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 圖 從節(jié)點總圖 分解圖（ 從節(jié)點設(shè)計 總圖的下半部分） 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 第 4 章 樓宇火災(zāi) 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 本章工作主要圍繞 基于 CAN總線的樓宇火災(zāi)報警系統(tǒng) 的軟件設(shè)計展開。為了確保本系統(tǒng)能夠正常長久的 運行， 同時也為了斷電后下次能正常的工作，所以在給本系統(tǒng) 上電時， 必須對本系統(tǒng)的 主 節(jié)點 與 從節(jié)點初始化。在每個節(jié)點的正常工作條件下 ，每個從節(jié)點將采集現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)信息被發(fā)送到主節(jié)點，主節(jié)點確定 從 節(jié)點的數(shù)據(jù) 信號 是否 超過 了 傳感器閾值，如果不超過閾值的， 則 返回到繼續(xù)監(jiān)測從 節(jié) 點 的 信息，如果有一個從節(jié)點的數(shù)據(jù)信息超過閾值時，則發(fā)出火災(zāi)報警。 開始從節(jié)點接收到的信息是否有異常啟動聲光報警器報警是初始化主節(jié)點單片機(jī)否 圖 主節(jié)點整體軟件流程圖 從上圖我們可以得到，當(dāng)啟動主節(jié)點是應(yīng)對其進(jìn)行初始化，以免 別的因素而影響本系統(tǒng)的運行。 在 對它進(jìn)行 復(fù)位 的時候 ， 因為 其內(nèi)部的 寄存器僅能在 此 期間進(jìn)行寫訪問， 所以在對這些寄存器初始化之前，必須保證系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入復(fù)位狀態(tài) 。 有一點很重要，那就是 報文 在 發(fā)送到 SJAl040的 發(fā)送緩沖區(qū)之前， 得 做下判斷 ，檢測它是否發(fā)送完成，如果沒有發(fā)送成功，則其本身的錯誤寄存器會自動加 1，并重新進(jìn)行發(fā)送 。 如果 在中斷使能寄存器 IER操作可以接收中斷使能，那么當(dāng)接收 FIFO中有數(shù)據(jù)的，它會產(chǎn)生一個中斷， 以此來達(dá)到 啟動接收程序 的目的 。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 開始根據(jù)接收的 ID 號判斷從節(jié)點是否正常工作主節(jié)點定時接收個從節(jié)點 ID 號報錯 正常否 是 圖 主節(jié)點巡檢從節(jié)點模塊流程圖 從 節(jié)點軟件設(shè)計 結(jié)合 上所所設(shè)計出的 硬件電路 圖 ， 為保證 各 個 模塊的 正常工作 ， 從 節(jié)點的整體軟件設(shè)計 流程 圖 如 下 圖 。 溫度傳感器的軟件設(shè)計 本系統(tǒng)采用 DALLAS公司生產(chǎn)的 DSl8B20溫度傳感器。 初始化溫度傳感器讀取溫度命令通過從節(jié)點處單片機(jī)傳到主節(jié)點是否超過閥值執(zhí)行聲光報警結(jié)束開始是執(zhí)行聲光報警是是否 圖 溫度傳感器工作流程圖 本章小結(jié) 本章 節(jié)我們結(jié)合了前兩章節(jié)的硬件電路而設(shè)計出 本系統(tǒng)的軟件 。但 經(jīng)過自己 努力 和廖老師 的教導(dǎo) 下最終完成了 本 設(shè)計 ，并達(dá)到了設(shè)計的要求。在此之際， 在此衷心地感謝我的畢業(yè)設(shè) 計指導(dǎo)老師廖 老師！ 他 在 整個 畢業(yè)設(shè)計過程中，給了我很大的幫助和細(xì)心的指導(dǎo) ，才讓 我的畢業(yè)設(shè)計才 能得以完成；還要感謝湖南工業(yè)大學(xué) 給我們上課輔導(dǎo)的各位老師，感謝您們，沒有您們教誨就沒有我們的未來； 感謝母校給我人生中最有激情和夢想的大學(xué)生活。 char table2[]=Sengding succeded。//數(shù)據(jù)長度碼 unsigned char FrameKIND。*/ /*char temp_buffer[2]。 temp_buffer[1]=read_byte()。 temp_buffer[0]=read_byte()。 if(!key) } } void main() { init_SJA1040NO1()。 receive()。 //display_temp()。 } } } / void send() { uchar Data,sdat。 uchar i,j。 //煙光 緩沖 void read_temp() { init_ds18B20()。//低 3 位（信息格式） unsigned char FrameData。 //定義 BUF 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) /*struct BASICCAN_BUFstruct { unsigned char FrameID_H。h include define key P2^2 sbit beep = P1^5。在 設(shè)計的過程中， 我不僅僅鞏固、學(xué)習(xí)了專業(yè)知識，還學(xué)會了不少做人的道理，鍛煉 了我的意志品質(zhì)。 在最后 ，我對所有在本設(shè)計中幫助過我的老師跟同學(xué)表示感謝，如果不是你們的幫助與鼓勵，我可能不會完成的這么 完美 ， 在此再次感謝 大家！ 謝謝！ 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 參考文獻(xiàn) [1] 章歡 .基于 CAN總線的火災(zāi)報警系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) [D].武漢：武漢大學(xué)， 2020. 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