基于can总线的智能照明控制系统
5页1、基于 can 总线的智能照明控制系统智能照明控制系统为现代化建筑楼宇照明提供了新途径, 微机型灯光控制系统。 它采用网络控制技术 , 使得照明灯的电力线路可以不再经过控制室 , 而直接引顶棚或马道。这种控制方法不仅可以方便地控制灯光的亮度, 还减少了电力线路及相应设施投资, 减少了灯回路的辐射干扰 , 而且可以使灯回路采用母线方式布线 , 线路规整 , 便于安装维修。 CAN 总线所 需的完善的通信协议可由 CAN 控制器芯片和接口芯片实现, 大大降低了系统的开发难度、组成成本、缩短了开发周期。 CAN 总线简介 CAN 是控制器局域网的简称, 出现在 80 年代末 , 最早由德国 osch 公司提出 , 用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信。 CAN 属 于现场总线的范畴, 是国际上应用最广泛的现场总线之一, 其总线规范己被 ISO 国际标准化组织制定为国际标准。 CAN 协议也是建立在ISO /OSI 模型基础上 , 它采用了 OSI 底层的物理层、数据链路层和高层的应用层 , 其信号传输介质为双绞线。最高通信速率为1Mbps( 通信距离为 40m, 最远通信距离可达10km
2、(通信速率为 5kbp s) , 节点总数可达 110 个。具有实时性强、可靠性高、通信速率快、结构简单、互操作性好、总线协议具 有完善的错误处理机制、 灵活性高和价格低廉等特点。 由于近几年来CAN 总线技术逐步在我国推广开来, CAN 总线技术的独特特点。传输数据的可靠性和实时性, 已获得国际自动化控制领域的认可, 其应用前景十分光明 , 国内推动 CAN 总线技术进步的应用事例不断扩展 , 积极促进了我国自动化技术的进步。由于 CAN 总线本身的特点 , 其应用范围己经扩展 到过程工业、机械工业、机器人、数控机床、医疗机械、家用电器及传感器等领域。 2 照明 控制系统的总体设计思想及结构框图系统设计从保证系统可靠性和降低成本, 并具有通用性、 实时性和可扩展性等方面着手。 网络拓扑采用总线式结构, 这种结构比环型结构吞吐率低 , 但结构简单、 成本低 , 且无源抽头连接, 系统可靠性高。 CAN 总线控制器工作于多主方式 , 采用多主站依据优先权访问总线, 支持主从或广播方式, 最大网络节点 110 个 , 最大传输速率 1M bps, 最远距离 10km ( 也可以接 CAN
3、中继器增加距离,但通信速率会下降。( 3) CAN 遵循 ISO 标准模式。具体定义了数据链路层和物理层, 在工程上 , 这两层通常由CAN 控制器和收发器实现。 CAN 总线控制器通常有两类: 一类是在片内的 CAN 微控制器 ,采用这种器件可以方便用户制作印刷板, 电路图也比较紧凑; 另一类是独立的 CAN 控制器 ,可以使开发人员根据需要选用比较实用的单片机。 本系统选择独立的 CAN 控制器。 4) 该 系统的上位机是PC 机。 由于 PC 机有多条扩展槽, 利用局域网通信卡, 使得该系统很容易与其他部门连网 , 便于统一调度和管理。 另外 , 选用 PC 机还可以充分利用现有的软件工具 和开发系统, 方便快捷地设计功能丰富的计算机软件。该系统的控制台由 PC 机、 PC 总线适配卡和相应的软件组成。 ( 5) 传输介质采用双绞线。为了进一步提高系统的抗干扰能力 , 在控制器与传输介质之间采取光电隔离。 ( 6) 信息传输采用 CAN 通信协议。 该系统的主要通信方式是控制向各个控制器发送控制数据以及各控制器向控制台发回各种检测信息。图1?系统结构框图照明控制系统的总体框图如上
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