【正文】 ，但其拓展性較差。單根電纜稱為總線，它僅僅只能支持一個通道，所有節(jié)點共享總線的全部帶寬。按照 CAN 總線協(xié)議，CAN 總線可以是任意拓撲結(jié)構(gòu)的，但一般來說，CAN 總線主要有總線拓撲、環(huán)形拓撲、星型拓撲和網(wǎng)狀拓撲這 4 種常見的拓撲結(jié)構(gòu)。 基于 CAN 總線的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計是構(gòu)建計算機網(wǎng)絡(luò)的第一步，也是實現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)，它對網(wǎng)絡(luò)的性能、可靠性和通信費用等都有很大影響。(8)CAN 總線有一個公開的、全世界都遵從的國際標準,因而具有很好的開放性。數(shù)據(jù)幀從一個發(fā)送節(jié)點傳送數(shù)據(jù)以一個或多個接收節(jié)點,一個數(shù)據(jù)幀由七個不同的位場組成:幀起始、仲裁場、控制場、循環(huán)冗余校驗(CRC)場、應(yīng)答場、幀結(jié)束。(6)CAN 采用非破壞性總線仲裁技術(shù)。(4)CAN 可以點對點、點對多點及全局廣播方式傳送接收數(shù)據(jù)。直接通信距離最大可達 l0km(速率小于 5kbps),最高通信速率可達 1Mbps(此時距離最長為 40m)。CAN 的技術(shù)特征：(1)數(shù)據(jù)信號采用差分電壓傳輸,兩條信號線“CAN_H”和“CAN_L”,它們在靜態(tài)均 ,此時為邏輯狀態(tài)“1”,也稱作“隱性” ；“CAN_H”比“CAN_L”高,一般為 CAN_H=、CAN_L=,表示邏輯“0”,稱為“顯性” 。其在國外工業(yè)控制領(lǐng)域已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)國內(nèi)的許多工業(yè)控制領(lǐng)域也開始基于 CAN 的現(xiàn)場控制總線。由于 CAN 具有獨特的設(shè)計思想，良好的功能特性和極高的可靠性，現(xiàn)場抗干擾能力強。 CAN 技術(shù)簡介CAN（Control Area Networker）即控制器區(qū)域網(wǎng)，是主要用于各種設(shè)備檢測及控制的一種網(wǎng)絡(luò)。本系統(tǒng)主要可以劃分為硬件設(shè)計部分和軟件設(shè)計部分。此外智能照明系統(tǒng)中還可對熒光燈進行調(diào)光控制，由于熒光燈采用了有源濾波技術(shù)的可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器，降低了諧波的含量，提高了功率因數(shù)，降低了低壓無功損耗。5)設(shè)計并開發(fā)基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件系統(tǒng)；6)設(shè)計系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。2）研究網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，掌握其工作原理和設(shè)計方法；3）研究智能照明的控制方法和節(jié)能技術(shù)；4）設(shè)計基于嵌入式系統(tǒng)的智能照明控制系統(tǒng)的硬件電路。智能照明的控制終端由調(diào)光模塊、控制面板、照度動態(tài)檢測器及動靜探測器等單元構(gòu)成，主控制器和終端之間通過信息接口等元件來連接，實現(xiàn)控制信息的傳輸。無線傳感網(wǎng)絡(luò)近幾年也被應(yīng)用到該領(lǐng)域，實現(xiàn)無線控制。在這種趨勢下照明控制系統(tǒng)也越來越趨向于智能化。信息成為社會經(jīng)濟、科技等賴以發(fā)展的一項重要資源, 信息化成為一個城市現(xiàn)代化程度的最高標志之一。目前，上海金茂大廈，山東世界貿(mào)易中心等建筑已應(yīng)用了這種智能型照明控制系統(tǒng)。我國在20世紀(以下同)80年代末著手編制建設(shè)部的《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ/T1692時,也開始涉及到智能建筑的理念,并提到了樓宇自動化和辦公自動化,直到90年代初智能建筑這一概念才逐漸被越來越多的人們所認識和接受,尤其是在19931995年期間, 全國上下許多大中城市的房地產(chǎn)商都將自己開發(fā)興建的建筑標以“智能建筑”, “全智慧型建筑 ” “3A 型智能建筑”, “5A 型智能建筑”等等, 一時間智能建筑成了房地產(chǎn)商開發(fā)銷售的熱點。自 1984 年美國建成第一座智能建筑以來的十幾年中,在世界范圍內(nèi),智能建筑以一種嶄新的面貌和技術(shù),迅速在各地展開。難點在于采用 CAN 總線技術(shù)組網(wǎng)，連接各種類型的照明控制裝置，來實現(xiàn)能量管理，實現(xiàn)照明的定時控制和按需求控制等功能。CAN（controller area work）是一種有效支持分布式實時控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。在市場上具有強勁的競爭力。CAN 總線所需的完善的通信協(xié)議[4]可由 CAN 控制器芯片和接口芯片實現(xiàn), 大大降低了系統(tǒng)的開發(fā)難度、組成成本, 縮短了開發(fā)周期。（3）CAN 總線采用了多主競爭式總線結(jié)構(gòu)，具有多主站運行和分散仲裁的串行總線以及廣播通信的特點。（2）CAN 協(xié)議的一個最大特點是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對通信數(shù)據(jù)塊進行編碼。通信速率可達 1MBPS。CAN 總線是現(xiàn)場總線的一種,具有通信速率高、開放性好、報文短、糾錯能力強以及控制簡單、擴展能力強、系統(tǒng)成本低等技術(shù)特點和一系列優(yōu)點。這種控制方法不僅可以方便地控制燈光的亮度, 還減少了電力線路及相應(yīng)設(shè)施投資,減少了燈回路的輻射干擾,而且可以使燈回路采用母線方式布線,線路規(guī)整,便于安裝維修。智能照明控制系統(tǒng)為現(xiàn)代化建筑樓宇照明提供了新途徑—微機型燈光控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可根據(jù)對光強度的不同需求，均勻調(diào)節(jié)環(huán)境內(nèi)光照強度， 實現(xiàn)室內(nèi)照明的人性化、個性化。但無論何種建筑, 也不論該建筑的智能化程度有多高, 照明控制一直在其樓宇自控系統(tǒng)中占據(jù)十分重要的位置。 intelligent light。關(guān)鍵詞：CAN 總線；智能繼電器；智能調(diào)光；紅外遙控Design of Building Intelligent LightingControl SystemABSTRACTAlong with the social progress, the design of building towards a more fortable, safe and energysaving direction .To achieve effective management and control of. building ,intelligent lighting system make full use of electronic technology, munication and puter work technology to a variety of lighting fixtures within the building together anically. Intelligent lighting system is just the trends of intelligent home. We design and development of intelligent lighting systems . based on CAN bus technology , taking into account that it trouble for wiring, and poor energy efficiency drawback in traditional lighting system. Intelligent node in the intelligent lighting system can according to outside light levels adaptive adjustment its light intensity, collected indoor light intensity periodically, testing if there has people in or out and timely response to user control mands. This paper describes the design of intelligent light system and key techniques in the process, including the CANbus technology, the design of work system intelligent relays, control panels, sensors and infrared remote control technology, and describes the major intelligent light system application.Key Words: CAN bus。系統(tǒng)中的智能燈光節(jié)點能夠根據(jù)外界光強自適應(yīng)調(diào)整自身燈光亮度，周期性采集室內(nèi)光強、有無人進出等環(huán)境信息，并及時響應(yīng)用戶的控制命令。智能照明系統(tǒng)正是智能家居的趨勢之一。本科畢業(yè)論文題 目：樓宇智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計院 （部）： 信息與電氣工程學院專 業(yè)： 電氣工程與自動化班 級： 電本 0705姓 名： 季田田學 號： 2022082315指導(dǎo)教師： 李全民 曹麗霞完成日期： 2022 年 6 月 5 日目 錄摘 要 VABSTRACT VI1 前 言 1 選題背景和意義 1 課題關(guān)鍵問題及難點 2 調(diào)研綜述 2 目前國內(nèi)、國外該項目的研究狀況 2 目前項目的發(fā)展趨勢 3 主要研究內(nèi)容 3 2 基于 CAN 總線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 4 CAN 技術(shù)簡介 4 基于 CAN 總線的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) 5 CAN 總線系統(tǒng)的通信方式 5 CAN 總線的分層結(jié)構(gòu) 6 CAN 總線報文格式與類型 7 數(shù)據(jù)幀 7 8 出錯幀 8 超載幀 8 錯誤檢測 9 本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點 9 3．智能照明系統(tǒng)的硬件設(shè)計 12 系統(tǒng)簡介 12 CAN 通信接口模塊的設(shè)計 12 芯片介紹 12 SJA1000 工作原理 14 基于 SJA1000 的 CAN 總線硬件接口電路設(shè)計 15 采用 MAX232 芯片接口ＰＣ機與單片機的連接 16 控制面板模塊的設(shè)計 16 74HC164 芯片說明 17 顯示部分設(shè)計 18 鍵盤部分設(shè)計 19 基于 74HC164 的中斷串行鍵盤硬件設(shè)計 20 矩陣式鍵盤的按鍵識別方法 21 智能繼電器模塊 21 電壓頻率變換器 LM331 的介紹 21 繼電器模塊基本原理結(jié)構(gòu) 23 整流模塊設(shè)計 23 V/F 轉(zhuǎn)換器 LM331 模塊 24 光電耦合器 6N137 25 單片機 AT89C51 模塊 25 傳感器模塊 27 熱釋電傳感器的工作原理 27 芯片介紹 28 熱釋電傳感器原理 30 照度傳感器的設(shè)計 31 A/D 轉(zhuǎn)換部分 32 調(diào)光模塊 34 電子鎮(zhèn)流器調(diào)光功能的主要實現(xiàn)方法 34 基于 IR2159 的熒光燈可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的電路設(shè)計 35 基于 IR21592 的調(diào)光電子鎮(zhèn)流器 37 遠程控制模塊 38 芯片介紹 38 工作原理 40 看門狗電路 42 X5045 芯片引腳及功能介紹 43 看門狗電路的工作原理 44 基于 X5045 的復(fù)位電路硬件設(shè)計 44 小結(jié) 44 45 CAN 通信接口模塊軟件設(shè)計 45 控制面板模塊軟件設(shè)計 47 智能繼電器模塊軟件設(shè)計 49 調(diào)光模塊軟件設(shè)計 51 小結(jié) 52 5 結(jié) 論 53 主要結(jié)論 53 不足與展望 53 謝 辭 55 參考文獻 56 摘 要隨著社會的進步,建筑設(shè)計也向著更舒適、安全和節(jié)省能源的方向發(fā)展。智能照明系統(tǒng)充分利用電子技術(shù)、通信技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將建筑物內(nèi)的各種照明器具有機的連接在一起，實現(xiàn)有效的管理和控制。針對傳統(tǒng)照明系統(tǒng)布線麻煩、節(jié)能效果差等缺點，我們設(shè)計開發(fā)了基于 CAN 總線技術(shù)的智能照明系統(tǒng)。本文主要介紹了智能調(diào)光系統(tǒng)及設(shè)計過程中的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié),包括 CAN 總線技術(shù)的應(yīng)用，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、智能繼電器、控制面板、傳感器和紅外遙控技術(shù),并描述了智能調(diào)光系統(tǒng)的主要應(yīng)用。 intelligent relay。 infrared remote control 1 前 言 選題背景和意義隨著信息控制技術(shù)的發(fā)展, 現(xiàn)代化建筑中的樓宇自控設(shè)備和不同功能的系統(tǒng)越來越多, 越來越復(fù)雜。目前，我國照明用電占建筑用電的 20%30%，該項目是一種基于單片機 89C51 和 CAN 總線的智能照明系統(tǒng)硬、軟件設(shè)計。 傳統(tǒng)的控制方法是將被控制的設(shè)備用連線引入控制室, 這樣不僅造成電力電纜鋪設(shè)過多, 增加了投資成本 , 而且還大大增加了燈回路的輻射干擾 , 對空間電磁環(huán)境造成了污染。它采用網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù),使得照明燈的電力線路可以不再經(jīng)過控制室,而直接引入頂棚或馬道。但在目前使用的微機型燈光控制系統(tǒng)中,由于網(wǎng)絡(luò)通信大多采用 RS23RS4820mA 電流環(huán)等通信方式[1],因而普遍存在通信距離短、數(shù)據(jù)傳輸速度慢、誤碼率高、可靠性差等問題[2]。CAN 是一種多主總線，通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維。其特點有：（1）CAN 總線通信接口集成了 CAN 協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成對通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余檢驗、優(yōu)先級判別等工作。CAN 協(xié)議采用 CRC 檢驗并可提供相應(yīng)的錯誤處理功能，保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性。CAN 總線的微機燈光控制系統(tǒng)就是采用現(xiàn)場總線控制技術(shù)[3],構(gòu)成全分散式微機燈光控制系統(tǒng),有效地解決了微機型燈光控制系統(tǒng)的不足。該系統(tǒng)投資少、功能強、可靠性高、便于擴展, 特別適合大型的智能辦公大廈對燈光設(shè)備的控制需要。 課題關(guān)鍵問題及難點該課題的關(guān)鍵技術(shù)是 CAN 總線技術(shù)。CAN 總線控制器可工作于多種方式，并采用無損結(jié)構(gòu)逐位仲裁競爭