【正文】 節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì) 從 第一章的總體設(shè)計(jì)中（ ） 的 圖 以得出： 從節(jié)點(diǎn)的功能模塊由微控制器 單片機(jī) 、 CAN通信電路、傳感器及執(zhí)行裝置 光電報(bào)警器 等外圍電路組成。由于上述的優(yōu)點(diǎn)，所以它能在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境 相當(dāng) 惡劣的 情況下進(jìn)行精確的測(cè)量。 本系統(tǒng)設(shè)置在溫度大于或等于 80℃時(shí)為異常（單片機(jī)），接線如圖 。根據(jù)光電傳感器和煙霧傳感器的電壓變化特性，為了讓單片機(jī)檢測(cè)到低電平是為異常，因此規(guī)定 LM339的 5腳（同相輸入端）和 7腳（同相輸入端）接入?yún)⒖茧妷骸? 簡(jiǎn)介 LM339 的用法 LM339可構(gòu)成單限比較器、遲滯比較器、雙限比較器（窗口比較器）、振蕩器等。 UR=R2/（ R1+R2） *UC。 離子式 煙霧 探測(cè)器的工作原理是：等效于利用 兩個(gè)電離室串聯(lián)，構(gòu)成等效于電阻 串聯(lián)的偏置電路； 其中一個(gè)是基本不與外界相通的內(nèi)電離室，另一個(gè)是跟 外界 連在一起 的檢測(cè)電離室，兩個(gè)電離室中 都放有 一片 為 镅 24l(AM241)的 放射源 ， 它們之間不斷 放出 α粒子，使兩室 之間 的氣體 被 部分電離。在編程時(shí)，為讓蜂鳴器產(chǎn)生頻率穩(wěn)定的聲音，所以要讓單片機(jī)產(chǎn)生頻率穩(wěn)，最好辦法就是在單片機(jī)定時(shí)器產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖，設(shè)置定時(shí)器中斷周期為 ,中斷頻率為 4K,只要每次進(jìn)入中斷后讓 2KHz驅(qū)動(dòng)脈沖，由于單片機(jī)驅(qū)動(dòng)能力弱不足以直湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，所以用 9012放大電流電壓，驅(qū)動(dòng)電平低平有效。本系統(tǒng) 具有電路簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大，檢測(cè)快速 等 特點(diǎn)。如果主節(jié)點(diǎn)在一段時(shí)間沒有接收到從節(jié)點(diǎn)的 ID號(hào)， 就說明該從節(jié)點(diǎn) 出 現(xiàn)了錯(cuò)誤 ， 提醒 工作人員盡快排除故障。 CAN 控制 器的初始化 SJA1040的初始化有 3種方式 ：一是上電復(fù)位，二是硬件復(fù)位，三是軟件復(fù)位，即 通過向 CAN控制器 SJA1000模式寄存器寫 0x01，讓其進(jìn)入復(fù)位模式，然后分別對(duì) SJA1040的時(shí)鐘分頻寄存器、錯(cuò)誤報(bào)警限額寄存器、中斷使能寄存器、接收代碼和接收屏蔽寄存器、總線時(shí)序寄存器和輸出控制寄存器設(shè)置，最后向模式寄存器寫 0x08，進(jìn)入正常工作模式 。 如果 CAN總線的 信號(hào)接收模 塊還擔(dān)任 著接收?qǐng)?bào)文的 情況 時(shí)， 那么其 接收子程序 就會(huì)自動(dòng)的 負(fù)責(zé) 該處主 節(jié)點(diǎn) 的 報(bào)文接收， 但是在 接收時(shí) ，我們必須得 從 SJAl040的 接收緩沖 模塊中讀出數(shù)據(jù)，組成一幀報(bào)文這樣才能 通過 這種 中斷方式 來 接收?qǐng)?bào)文。如果沒有異常發(fā)生， 則 一直 保持從節(jié)點(diǎn)到主節(jié)點(diǎn) 之間 發(fā)送相關(guān)信息?；厥鬃詈?一 個(gè)月 緊張 地 在學(xué)校 做畢業(yè)課程設(shè)計(jì)時(shí)，其中我感到迷茫、 困惑 過。 //蜂鳴器 char table1[]=Message is sending。//數(shù)據(jù) } BASICCAN_FRAME,receive_BUF,send_BUF。 if(!key) } } void main() { init_ds SS167st178。 while(1) { send()。 uchar i,j。 temp_buffer[0]=read_byte()。//標(biāo)識(shí)符高八位（信息功能 2 加節(jié)點(diǎn)號(hào) 6） unsigned char FrameLENTH。 從開始選題到論文的制作都離不開老師的幫助和培養(yǎng)，也離不開同學(xué)熱心幫助和意見； 讓我至誠(chéng)難忘。其程序流程圖如圖 。 主節(jié)點(diǎn)巡檢從節(jié)點(diǎn)模塊流程圖 如下圖 。 發(fā)送時(shí) 我們唯一要做的就是 將 要發(fā)的信息 或者 數(shù)據(jù)按特定的格式組成 為 一幀報(bào)文， 從 AT89C52中發(fā)送到 SJAl040的 緩沖區(qū)中，然后 通過發(fā)送請(qǐng)求 令符 來 啟動(dòng) SJAl040發(fā)送 用以 完成 任務(wù) 。 單片機(jī)煙霧 （ SS 168 ）、 紅外傳感器 （ ST 178 ） 電路溫度傳感器DS 18 B 20C A N 總線收發(fā)器 P C A 82 C 200聲光報(bào)警器光隔 6 N 137C A N 控制器SJ A 1 0 4 0單片機(jī)聲光報(bào)警器 圖 硬件 整體 設(shè)計(jì)框圖 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 主節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì) 結(jié)合 上所所設(shè)計(jì)出的 硬件電路 圖 ， 為保證 各 個(gè) 模塊的 正常工作 ，主節(jié)點(diǎn)的整體軟件設(shè)計(jì) 流程 圖 如 下 圖 。 系統(tǒng)整體軟件設(shè)計(jì) 本論文 的 整體 軟件設(shè)計(jì)主要結(jié)合各硬件電路 圖 完成 ， 主節(jié)點(diǎn)對(duì)各從節(jié)點(diǎn)的 進(jìn)行 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) ，并對(duì)負(fù)責(zé)處理從各從節(jié)點(diǎn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行 傳送， 同時(shí)主節(jié)點(diǎn)也控制聲光報(bào)警器是否工作 等 。 當(dāng)溫度采集模塊，紅外、煙霧檢測(cè)模塊三項(xiàng)電路模塊中任意兩種檢測(cè)電路發(fā)生異常時(shí)，經(jīng)過單片機(jī) AT89S52控制器的分析處理后發(fā)出聲光警報(bào)信號(hào)，蜂鳴器立即蜂鳴同時(shí)發(fā)光二極管點(diǎn)亮。 聲光報(bào)警模塊 圖 聲光報(bào)警模塊 因?yàn)楸鞠到y(tǒng)是應(yīng)用在辦公室、機(jī)房等小 單位的防火場(chǎng)所，所以采用發(fā)光二極管電路極蜂鳴電路作為報(bào)警電路。 圖 33 LM339 的工作原理圖 光電傳感器 如圖 ，光電傳感器在本系統(tǒng)中的應(yīng)用原理是， 光電傳感器接收孔探測(cè)到 火焰輻射的較強(qiáng)烈的紅外線時(shí) ，接收管導(dǎo)通 輸出一定的電壓，輻射越強(qiáng)烈，如下結(jié)構(gòu)圖所示E腳輸出的電壓也越大，應(yīng)將 E腳接 到 比較器 LM339的 6腳，比較器同相輸入端 7腳接參考電壓為 3V，因此當(dāng)輻射達(dá)到一定時(shí)比較器 的 1腳輸出低電平，反之，當(dāng)在無紅外輻射或輻射較少時(shí)，比較器 1腳輸出高電平， 1腳輸出低電平視為異常。當(dāng)輸入電壓 UinUr時(shí)，輸出為高電平 UOH。當(dāng)光電傳感器沒有檢測(cè)到火光時(shí)（ 6腳電壓為 7腳參考電壓）根據(jù) LM339引腳圖可知， 1腳輸出高電平；反之，當(dāng)光電傳感器檢測(cè)到煙霧時(shí)（ 6腳電壓為 7腳參考電壓）根據(jù) LM339引腳圖可知，引腳 1輸出 為 低 電平。而系統(tǒng)其它模塊的供電電壓為 5V，因此要把煙霧傳感器的電源負(fù)極與系統(tǒng)的地相連接，這樣 才達(dá)到 了 設(shè)計(jì) 要求 。 ℃ 之內(nèi) 。 溫度傳感器 模塊 DS18B20溫度傳感器 是 DALLAS公司生產(chǎn)的單線數(shù)字溫度傳感器。當(dāng)硬件復(fù)位或 控制器 下 線或故障 時(shí)， 當(dāng) 控制器進(jìn)入復(fù)位模式進(jìn)入工作模式 時(shí) ，需要 把 復(fù)位置 0， 強(qiáng)制進(jìn)行工作模式， 這樣 就 可以正常發(fā)送和接收 了 。 PCA82C200 的地址區(qū)包 含 信息緩 [5]高強(qiáng)，董力川，朱寧 .嵌入式 CAN 總線控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用． 20xx.(2)： 33～ 34. 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 沖區(qū)控制段控制段。 (4)TXD對(duì) RXD短路 如果引腳 RXD 和 TXD 短路，總線一旦進(jìn)入顯性后就會(huì)呈現(xiàn)持續(xù)的顯性，因?yàn)橐_RXD 的低電平輸入通常要高于連接至 (CAN 控制器 )。 TJA1040 的參考數(shù) 據(jù) TJA1040芯片的一些參考數(shù)據(jù)如表 ： 表 參考數(shù)據(jù) 助記符 參數(shù) 條件 最小值 最大值 單位 VBAT 引腳 VBAT的電源電壓 5 27 V VCC 引腳 Vcc的電源電壓 V VI/O 引腳 VI/O的電源電壓 V IBAT 引腳 VBAT電源電流 VBAT = 12V 10 30 μA VCANH 引腳 CANH 的直流電壓 0 VCC 無時(shí)間限制 27 +40 V VCANL 引腳 CANL的直流電壓 0 VCC 無時(shí)間限制 27 +40 V VSPLIT 引腳 SPLIT的直流電壓 0 VCC 無時(shí)間限制 27 +40 V Tvj 實(shí)際連接點(diǎn)溫度 40 +150 ℃ Vesd 所有引腳的靜電放電電壓 人體模型 HBM 4 +4 kV TPD TXD到 RXD的傳播延遲 VSTB=0V —— 255 ns [3]周鳳余 ,李貽斌 ,李彩虹 ,尹燕芳 ,肖海榮 .CAN 總線及其在噴漿機(jī)器人中的應(yīng)用 [J].測(cè)控技術(shù)， 20xx 年 03期 . [4]鄔寬明 .CAN總線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].北京：北京航空航天大學(xué) 出版社 .1996. 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 TJA1040 的功能描述 [5] TJA1040 除了處理 ISO 11898 標(biāo)準(zhǔn)所描述的物理層外，它還可以控制整個(gè) ECU 的功耗 (電源 )管理并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行診斷。網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)（信息）可分成不同的優(yōu)先級(jí) ,可以滿足不同的實(shí)時(shí)要求。 主控制器收發(fā)器接口管理邏輯發(fā)送緩沖接收F I F O驗(yàn)收濾波C A N核心模塊S J A 1 0 4 0C A N 總線 圖 SJA1040 的 硬件框圖 可以看出， SJAl040 的管理主要是由 IML 的邏輯接口、消息緩沖區(qū)位流處理器 BSP、位時(shí)序處理邏輯 BTL、 接收過濾器 ASP、內(nèi)部振蕩器及復(fù)位電路 、 錯(cuò)誤管理邏輯 EML等 組成 。 1 19 腳接 CAN 總線主節(jié)點(diǎn) 的 輸出 總線 ， 用來進(jìn)行主從節(jié)點(diǎn)之間的通訊。 10pF 的電容。這一種復(fù)位方式的原理圖可用下圖 所示。 CAN 電源采用高性能的 AC/DC 變換器，能起到穩(wěn)定電壓和隔離防干擾的作用。 （ 5） 技術(shù)規(guī)范 ： CAN 技術(shù)規(guī)范（ ）包括 和 。此后， 1993 年 11 月 ISO 正式頒布了道路交通運(yùn)載工具 、 數(shù)字信息交換 、 高速通信控制 器 三者之間的 CAN 控制的 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) (IS011898)，為控制器局部網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化推廣 與發(fā)張奠定了基礎(chǔ) 。 現(xiàn)在， CAN 總線通信被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。 本 論文的主要 內(nèi)容有 如下 ： （ 1） 第 1 章主要介紹本論文 的研究背景與意義，以及 樓宇 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 的 必要性。 一般的來說，在現(xiàn)代樓宇火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的運(yùn)用中，主節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的硬件安置在值班室內(nèi)，由該樓的管理工作人員控制；而各從節(jié)點(diǎn)的硬件部分安裝在該登樓的各個(gè)房間跟走道中。 為實(shí)現(xiàn)上述描述的功能，本論文的整 體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框圖如下 圖 。因此，可以利用樓宇火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的煙霧濃度變化的這一明顯現(xiàn)象作為是否真正發(fā)生了火災(zāi)，同時(shí)為了更進(jìn)一步的完善以前樓宇火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的單一溫度變化的這一現(xiàn)象作為依據(jù)的判斷，本論文中增加了一個(gè)紅外檢測(cè)裝置同時(shí)來檢測(cè)溫度，這 3種裝置的完美結(jié)合，讓本系統(tǒng)在樓宇發(fā)生火災(zāi)的初期能夠快速 完美的做出判斷，并做出相應(yīng)的動(dòng)作：如發(fā)生火災(zāi)就啟動(dòng)聲光報(bào)警器報(bào)警，若無火災(zāi)的情況發(fā)生，本系統(tǒng)繼續(xù)執(zhí)行監(jiān)控。此外，根據(jù)火災(zāi)報(bào)警控制器，以不同的方式實(shí)現(xiàn)火災(zāi)模式識(shí)別，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)也可以分為集中式智能分布式 智能系統(tǒng)兩種。集中報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)建立一個(gè)集中報(bào)警控制器和兩個(gè)或兩個(gè)以上的區(qū)域報(bào)警控制器。 基于 CAN總線的 樓宇 火災(zāi)報(bào)警技術(shù)的迅速發(fā)展，這些年來，技術(shù)更新 的變化也非常明顯。 “預(yù)防火災(zāi)和減少火災(zāi)危害”是一個(gè)總結(jié)性防治火災(zāi) 的 方法 ， 總的來說它 包括兩 個(gè)部分 ： 一是 做防火工作，防止火災(zāi)的發(fā)生； 二是 一旦發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)及時(shí)和有效地進(jìn)行撲救，減少火災(zāi) 損失 。 solve the conventional fire alarm only for a single physical or chemical signal detection and alarm system is easy to make false positives or false negatives and other issues in order to design this system. The system uses a masterslave structure, with a responsive, stable, and security features. The master node and slave nodes are using AT89C52 microcontroller chip to control. In order to achieve the primary node for realtime monitoring from the node, the master node and slave nodes are designed with CAN munication circuit module, the controller and transceiver 82C200 position SJAl040 CAN munication interface. Peripheral circuits from the node by the SS168 smoke sensors, ST178 photoelectric sensors and temperature sensors DS18B20 sound and light alarm device ponent. Microcontroller circuit detection temperature, infrared radiation, smoke and other sensors, when the temperature acquisition, infrared