【正文】 分析及總體方案設(shè)計(jì) ...................................... 2 本論文的主要工作 .................................................... 5 第 2 章 樓宇火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)主節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì) ............................. 6 現(xiàn)場 CAN 總線簡介 .................................................... 6 AT89C52 微控制器電路 ................................................. 7 CAN 總控制器 ......................................................... 9 TJA1040 的特點(diǎn) .................................................. 10 TJA1040 的參考數(shù)據(jù) .............................................. 10 TJA1040 的功能描述 .............................................. 11 CAN 通訊收發(fā)器 ...................................................... 11 本章小結(jié) ........................................................... 12 第 3 章 樓宇火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)從節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì) ............................ 15 微控制器與 CAN 通信電路設(shè)計(jì) ......................................... 15 溫度傳感器模塊 ..................................................... 15 煙霧，紅外檢測模塊 ................................................. 16 簡介 LM339 的用法 ............................................... 17 光電傳感器 ..................................................... 17 煙霧傳感器 ..................................................... 17 聲光報(bào)警模塊 ....................................................... 18 本章小結(jié) ........................................................... 19 第 4 章 樓宇火災(zāi)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ...................................... 21 系統(tǒng)整體軟件設(shè)計(jì) ................................................... 21 主節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì) ..................................................... 22 CAN 控制器的初始化 .............................................. 22 信號發(fā)送模塊 ................................................... 23 信號接收模塊 ................................................... 24 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 主節(jié)點(diǎn)巡檢從節(jié)點(diǎn) ............................................... 24 從節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì) ..................................................... 25 本章小結(jié) ........................................................... 26 參 考文獻(xiàn) ............................................................... 27 致 謝 ................................................................. 28 附 錄 ................................................................. 29 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 概述及總體設(shè)計(jì)要求 課題的研究背景及意義 火災(zāi)是 目前 最 常見 、最普遍的 威脅 公共 場所安全和建設(shè)和諧社會 的 重要 災(zāi)害之一 。 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。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)模式識別，火災(zāi)自動報(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。 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 。 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。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) 。 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。 10pF 的電容。 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 、 錯誤管理邏輯 EML等 組成 。 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 無時間限制 27 +40 V VCANL 引腳 CANL的直流電壓 0 VCC 無時間限制 27 +40 V VSPLIT 引腳 SPLIT的直流電壓 0 VCC 無時間限制 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 ECU 的功耗 (電源 )管理并對系統(tǒng)進(jìn)行診斷。 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。 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。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 。當(dāng)輸入電壓 UinUr時，輸出為高電平 UOH。 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。 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)對各從節(jié)點(diǎn)的 進(jìn)行 實(shí)時監(jiān)測 ，并對負(fù)責(zé)處理從各從節(jié)點(diǎn)對現(xiàn)場所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行 傳送， 同時主節(jié)點(diǎn)也控制聲光報(bào)警器是否工作 等 。 發(fā)送時 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)送請求 令符 來 啟動 SJAl040發(fā)送 用以 完成 任務(wù) 。其程序流程圖如圖 。//標(biāo)識符高八位（信息功能 2 加節(jié)點(diǎn)號 6） unsigned char FrameLENTH。 uchar i,j。 if(!key) } } void main() { init_ds SS167st178。 //蜂鳴器 char table1[]=Message is sending。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。 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 SJA1040的時鐘分頻寄存器、錯誤報(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 。本系統(tǒng) 具有電路簡單，功能強(qiáng)大，檢測快速 等 特點(diǎn)。 離子式 煙霧 探測器的工作原理是：等效于利用 兩個電離室串聯(lián)，構(gòu)成等效于電阻 串聯(lián)的偏置電路； 其中一個是基本不與外界相通的內(nèi)電離室，另一個是跟 外界 連在一起 的檢測電離室，兩個電離室中 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。 簡介 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。 本系統(tǒng)設(shè)置在溫度大于或等于 80℃時為異常（單片機(jī)），接線如圖 。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 第 3 章 樓宇 火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) 從節(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。 并且 它 與 ISOll898 的 標(biāo)準(zhǔn)完美的兼容，其 速率 高達(dá) 可達(dá) 1Mbps， 并且它能夠 采用斜率控制 大大的 降低 了 射頻 的 干擾， 最主要的是 其 在 未上電節(jié)點(diǎn) 時不會干擾總線，從而 增大通信距離， 并且很大程度的增強(qiáng)了 系統(tǒng)瞬間 的 抗干擾 性能 ， 從而增加其抗 干擾的能力并增強(qiáng)了對 總線 的保護(hù) 。通信速率最高可達(dá) 1MB/s（此時距離最長 40m）。 TJA1040 為總線提供差動的發(fā)送功能為 CAN 控制器提供差動的接收功能完全符合 ISO 11898 標(biāo)準(zhǔn)，它還有優(yōu)秀的 EMC 性能，在不上電狀態(tài)下有理想的無源性能。 ISP(InSystem Programming)是指電路板上的空白器件可以編程寫入最終用戶代碼，而不需要從電路板上取下器件。其中顯性表示邏輯“ 0”，而隱性表示邏輯“ 1”。 由于 CAN 為越來越多 地被 不同的領(lǐng)域采用和推廣，致使要求各種應(yīng)用領(lǐng)域通信報(bào)文實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。 要定時從 主節(jié)點(diǎn)發(fā)送信號， 根據(jù) 從節(jié)點(diǎn)的 ID號，驗(yàn)證它是否工作正常。如果現(xiàn)場發(fā)生了火災(zāi)，就向主節(jié)點(diǎn)處發(fā)送火警信息，同時 并控制聲光報(bào)警裝置工作發(fā)出報(bào)警訊號用來警告居民跟管理員；如果現(xiàn)場沒有發(fā)生火災(zāi)，則定時的往主節(jié)點(diǎn)處發(fā)出驗(yàn)證信號用，用以驗(yàn)證該節(jié)點(diǎn)是否在正常的工作。它必須在所有系統(tǒng)應(yīng)至少設(shè)立一個集中火災(zāi)報(bào)警控制器和相關(guān)控制設(shè)備。 在現(xiàn)代智能建筑中，基于 CAN總線的樓宇火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)是智能建筑系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)。 單片機(jī) 巡回檢測溫度、紅外輻射、煙霧 等 傳感器 ，當(dāng)溫度采集、紅外檢測、煙霧檢測模塊中任意兩項(xiàng)檢測到異常時系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警， 直到 任意一項(xiàng)異常排除時系統(tǒng)才自動停止聲光報(bào)警。但是“火”被 人類 控制與利用也是 人類邁進(jìn) 文明社會的一個重要標(biāo)志 ， 所以說“ 火 ” ，它既能 給人們 帶