【正文】 其中，液晶 SMC1602A 具有 16 條口線，具有可選擇的 4 位、 8 位位流處理能力，采用 4 或 8 位并行數(shù)據(jù)傳送，傳送速度快。 在這里采用了方式 2，獲得時(shí)鐘振蕩信號(hào)。按鍵復(fù)位時(shí)，當(dāng) S1 閉合后，電容 C2旁路掉，復(fù)位端 RST 為高電平，單片機(jī)復(fù)位，按鍵 S1 松開后， RST 為低電平，單片機(jī)又回到了正常工作模式。該電路具有上電復(fù)位與按鍵復(fù)位功能。 其最小系統(tǒng)電路原理圖如圖 所示。 廣西科技大學(xué) (籌 )畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 基于 CAN 總線的智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 +9VA1K2D21 2 36 5 4S1SW DIP31KR1T1S3R2J1Phonejack3D1IN12OUT3GNDU2 LM7805GND100uFC5VCC5+9V100uFC6C7C8 VIN3OUT21GNDU1 10uF C3 C1VCC5 GNDC210uF C4VIN3OUT21GNDU3 GND10uF C14 10uF C15 C12C11 圖 電源電路原理圖 串口通信電路設(shè)計(jì) 串口通信電路主要 采用 由 SIPEX 公司生產(chǎn)的 SP3232EEA 芯片和 少量的電容 構(gòu)成，主要是用于程序 的燒寫 以及 在開發(fā)程序中用于程序的調(diào)試 。 首先，將 外部 電源適配器 輸出的直流 9V 電壓經(jīng)過開關(guān) S1和二極管 D1 輸入 系統(tǒng) ，通過穩(wěn)壓器 LM7805 穩(wěn)壓成 +5V 直流電。在 按鍵尚未按下的情況下 ，處理器檢測(cè)到其輸入的是高電平，當(dāng)按鍵按下后，輸入為低電平，處理器就是通過檢測(cè)其輸入的是高電平還是低電平來判斷按鍵是否按下的。 ISP 下載模式選擇電路如圖 所示。 在本設(shè)計(jì)中采用系統(tǒng)編程技術(shù) (即 ISP)。 蜂鳴驅(qū)動(dòng)電路如圖 所示。 三極管主要是用作電子開關(guān)， 用于控制 蜂鳴器是否有電流流過。 P3 跳線 短接時(shí) 在 CAN_H 與 CAN_L 之間 接入了 120 歐終端電阻， 可以 由 用戶選擇是否接入終端電阻。 廣西科技大學(xué) (籌 )畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 基于 CAN 總線的智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 高速率（最高可達(dá) 1Mbps）； 保護(hù)總線能力，具有抗汽 車環(huán)境下的瞬間干擾； 采用斜率控制（ Slope Control），降低射頻干擾（ RFI）； 差分接收器，抗寬范圍的共模干擾，抗電磁干擾 (EMI)； 過熱保護(hù)； 總線與電源及 地之間的短路保護(hù)； 低電流待 機(jī)模式。若結(jié)溫超過大約 160℃，則兩個(gè)發(fā)送器輸出端極限電流將減少，由于發(fā)送器是功耗的主要部分，因而限制了芯片的溫升。 在本設(shè)計(jì)中采用 由 NXP 公司生產(chǎn)的應(yīng)用 最 為廣泛的 CAN 總線 收發(fā) 器PCA82C250，它主要應(yīng)用于 汽車中高速領(lǐng)域， 支持 ISO11898 標(biāo)準(zhǔn) 。 SD 卡接口電路原理圖如圖 所示。 當(dāng) SD 卡剛剛連接時(shí) ，默認(rèn)工作方式是 SD 模式， 可以先通過 SD 指令切換至 SPI 模式 。 SD卡由日本松下、東芝及美國 SanDisk公司于 1999年 8月共同開發(fā)研制。 TFT 液晶 模塊電路 原理圖 如圖 所示 RST31CS7RS8WR9RD10DB01DB12DB23DB34DB422DB535DB636DB737DB823DB924DB1025DB1126DB1227DB1328DB1429DB1530VCC6VCC33VCI32GND5GND34LEDA16LEDK117LEDK218LEDK319LEDK420X+12Y+13X14Y15NC11NC21LCD2VCC1X+2Y+3X4Y5GND6IN37IN48Vref9VCC10PENIRQ11DOUT12BUSY13DIN14CS15CLK16U9XPT2046LCD_CSLCD_RSTLCD_D2LCD_D4LCD_D6LCD_D8LCD_D10LCD_D12LCD_D14LCD_D16LCD_D3LCD_D5LCD_D15LCD_D13LCD_D11LCD_D9LCD_D7LCD_D1LCD_RSLCD_WRLCD_RDGND10RR1910RR2010RR2110RR22YY+XX+YXY+X+Q2S8050GND1KR18T_CLKT_CST_MOSIT_MISOT_PEN100KR24C29GNDGND10RR23C27GNDT_VDDT_VDDBL_CTRIM00RR250RR26 0RR270RR28GNDBL_VDDLEDALEDAIM0LCD_CS1LCD_RS2LCD_RW3LCD_RD4LCD_RST5DB16DB27DB38DB49DB510DB611DB712DB813DB1014DB1115DB1216DB1317DB1418DB1519DB1620DB1721GND22BL232425GND26GND27BL_VDD28MISO29MOSI30T_PEN31MO32T_CS33T_CLK34LCD3TFTLCD34PLCD_CSLCD_RWLCD_RSLCD_RDLCD_D2LCD_D4LCD_D3LCD_D6LCD_D5LCD_D7LCD_D8 LCD_D9LCD_D11LCD_D10LCD_D12 LCD_D13LCD_D14 LCD_D15LCD_D16LCD_RSTT_CLKT_CST_MOSIT_MISOT_PENGNDBL_VDDBL_CTRGNDGNDLCD_D1 圖 TFT液晶模塊電路原理圖 TFT 液晶模塊接口電路原理圖 是 處理器與 TFT 液晶模塊接口之間的 部分電路 。 LPC2119 最小系統(tǒng)電路原理圖如圖 所示。 從節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。 CAN_L CAN_H 120 120 CAN1 (從節(jié)點(diǎn) ) CAN2 (從節(jié)點(diǎn) ) CANn (從節(jié) 點(diǎn) ) CAN0 (主節(jié)點(diǎn) ) 照明燈 1 照明燈 2 照明燈 n 廣西科技大學(xué) (籌 )畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 基于 CAN 總線的智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 3 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)硬件 結(jié)構(gòu) 主要包括 主節(jié)點(diǎn)硬件電路結(jié)構(gòu)和從節(jié)點(diǎn)硬件電路結(jié)構(gòu) 以及繼電器模塊等。以此同時(shí)，從節(jié)點(diǎn)不斷的對(duì)相應(yīng)照明燈的開關(guān)狀態(tài)、當(dāng)前剩余 時(shí)間等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并通過 CAN 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給主節(jié)點(diǎn)顯示，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各照明設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 網(wǎng)絡(luò)中可以實(shí)現(xiàn) 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式以及廣播發(fā)送方式 ，以確保 幀信息的正確達(dá)到。 該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布線容易、成本低、編程容易等優(yōu)點(diǎn)。因此，我們選擇 SJA1000 作為從節(jié)點(diǎn)的 CAN 控制器。 (1)主節(jié)點(diǎn) CAN 控制器選擇 由于主節(jié)點(diǎn)選用 LPC2119 處理器，其內(nèi)部 集成有 CAN 控制器，故主節(jié)點(diǎn)無需再選有廣西科技大學(xué) (籌 )畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 基于 CAN 總線的智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 獨(dú)立 CAN 控制器。 由于 LPC2119ARM 系列微處理器 運(yùn)行速度較快，內(nèi)部有 16KRAM 和 128K 的 Flash 存儲(chǔ)器 能滿足主節(jié)點(diǎn)的 存儲(chǔ)器要求， 并且 LPC2119 內(nèi)部集成有 硬件乘法器和 CAN 控制器，選用該處 理器作為主節(jié)點(diǎn)的住控制器 ，可以提高可靠性并降低制作成本，此外， LPC2119處理器功耗較低，采用 和 供電就可以了 ，耗電較少 。 比較后選擇 STC89C52 單片機(jī)作為智能 從 節(jié)點(diǎn)主控制器芯片。 （ 2）起數(shù)據(jù)采集和輸出控制作用的智能 從 節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)都會(huì)及時(shí)發(fā)送出去，需要的本地存儲(chǔ)器容量也不大，采用該型單片機(jī)無須擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器； （ 3）選用該類型單片機(jī)，可以采用由德國的 Keil 公司生產(chǎn)的，在代碼生成方面處于世界領(lǐng)先地位 Keil 軟件 開發(fā)工具，該開發(fā)工具比較容易獲得，具有友好的界面，我們也比較熟悉。具體實(shí)現(xiàn)如下， 首先 定義一個(gè)全局變量 WorkCount， 在主節(jié)點(diǎn)主程序 的 while 工作 循環(huán)中 自加 ， 當(dāng) while 循環(huán)執(zhí)行一次，則該 變量增加 1， 當(dāng) 該變量能 達(dá)到某設(shè)定閾值則 取反運(yùn)行指示燈狀態(tài)并 清零 WorkCount 后重新自加 計(jì)數(shù) ， 這樣 當(dāng) 主程序還在運(yùn)行，則運(yùn)行指廣西科技大學(xué) (籌 )畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 基于 CAN 總線的智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 示燈就一直在閃爍 。 當(dāng)從節(jié)點(diǎn) 將自身的 燈 控制信息更改后 ，由于 主節(jié)點(diǎn)不斷的向從節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求數(shù)據(jù) ，故，各從節(jié)點(diǎn)的燈信息也能在主節(jié)點(diǎn)上動(dòng)態(tài)更新。 并且采用 CAN 總線的雙驗(yàn)收濾波技術(shù)，以 保證同時(shí)支持 CAN總線的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信和廣播通信方式 ，為節(jié)點(diǎn)間的 正確 通信打下 良好 基礎(chǔ)。 當(dāng) 某從節(jié)點(diǎn)設(shè)備 人為的 從總線上 卸下或 由于總線局部斷開 而造成的節(jié)點(diǎn)離線， 都能在主節(jié)點(diǎn) 監(jiān)控界面上實(shí)時(shí)顯示。 主節(jié)點(diǎn) 具有 實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)從節(jié)點(diǎn)照明燈開關(guān)時(shí)間、狀態(tài)等 的 功能 。并通過長距離（ 20 米左右）、多節(jié)點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)控制測(cè)試，幾乎滿足實(shí)際照明控制系統(tǒng)的所有要求，具有重大的實(shí)際應(yīng)用意義。這 不僅促進(jìn)了智能照明控制技術(shù)的發(fā)展，也拓寬了現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用領(lǐng)域。這種傳統(tǒng)的的照明控制方式，功能簡(jiǎn)單，布線復(fù)雜遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的要求。最早運(yùn)用于汽車工業(yè)，隨著CAN 總線技術(shù)的不斷發(fā)展，其運(yùn)用領(lǐng)域也得到不斷的擴(kuò)展，如今，在機(jī)器人、數(shù)控技術(shù)、自動(dòng)化儀表、航空工業(yè)等領(lǐng)域，都能看見 CAN 的影子。自 20世紀(jì) 90年代后，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)得到了 迅猛的發(fā)展，出現(xiàn)了群雄并起、百家爭(zhēng)鳴的局面，全世界發(fā)展起來的現(xiàn)場(chǎng)總線已達(dá)數(shù)十種。自1973 年世界上發(fā)生了第一次能源危機(jī)以來，國際上對(duì)照明節(jié)能的逐漸重視起來，并提出了“綠色照明”理念，在發(fā)展綠色照明工程的過程中照明控制起了非常重要的作用，這也在很大程度上促進(jìn)了照明控制技術(shù)的發(fā)展。它的出現(xiàn)，導(dǎo)致了目前生產(chǎn)的自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)備的深刻變革。 整體系統(tǒng)運(yùn)行可靠，通 信正常，不出現(xiàn)通信擁堵、死機(jī)等現(xiàn)象 。 在輸入設(shè)備方面是本設(shè)計(jì)的第二大亮點(diǎn)， 本設(shè)計(jì)采用當(dāng)前較為先進(jìn)方便的觸摸屏輸入技術(shù)， 為用戶提供一個(gè)方便易捷的輸入方式，以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。 利用 該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行 CAN 總線 照明 控制 系統(tǒng) 理論 研究 和實(shí)驗(yàn)測(cè)試 。 設(shè)計(jì)中 采用主從節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)設(shè)計(jì) 方案 ，廣西科技大學(xué) (籌 )畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 摘要 I 通過主節(jié)點(diǎn)與多個(gè)從節(jié)點(diǎn)之間的 相互 通信以實(shí)現(xiàn)對(duì)照明 設(shè)備 的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。 主節(jié)點(diǎn) 采用 NXP 公司生產(chǎn)的 ARM7 系列 LPC2119 微處理器 和 其內(nèi)部集成的 CAN 控制器 以及PCA82C250 收發(fā) 器 設(shè)計(jì)出 主節(jié)點(diǎn) 硬件原理圖，并制作出主節(jié)點(diǎn)硬件電路板。 在本文中詳細(xì)的 介紹了 CAN 總線 主從節(jié)點(diǎn)的 軟硬件設(shè)計(jì) 原理 、 CAN 總線 通信原理 、以及 CAN 總線 應(yīng)用層協(xié)議的 制定， 并采用 SD 卡存儲(chǔ)技術(shù)、 TFT 彩屏顯示技術(shù)、觸摸屏技術(shù) 等現(xiàn)實(shí)了 友好的人機(jī)界面。 燈設(shè)備離線檢測(cè)功能是 本 設(shè)計(jì)的 又一 大亮點(diǎn) ， 本設(shè)計(jì)采用 定時(shí)詢問方法，實(shí)現(xiàn)了 從節(jié)點(diǎn)的離線檢測(cè)功能。 并開發(fā)出具有一定 應(yīng)用 意義的 系統(tǒng)軟硬件 ，實(shí)現(xiàn)了照明燈設(shè)備的有效控制。 照明是利用各種光源，照亮工作和生活場(chǎng)所或個(gè)別物體的措施，利用太陽能和天空光的稱“天然采光”，利用人工光源的 稱“人工照明”。 因此， 本課題就是利用高性價(jià)比、安全可靠運(yùn)用廣泛的 CAN 總線控制網(wǎng)絡(luò)與照明設(shè)備構(gòu)成 CAN網(wǎng)絡(luò) 智能 照明控制系統(tǒng)。但通過實(shí)際應(yīng)用后，這些現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)也日漸明顯。 課題的提出及意義 自 1973 年世界上發(fā)生了第一次能源危機(jī)以來，國際上對(duì)照明節(jié)能的逐漸重視起來，