一种基于CAN总线的集散型火灾报警控制系统

2009-08-20 19:49:48来源: 互联网

  随着经济建设的发展,社会对火灾报警控制系统的规模的要求越来越大,为了适应市场的需要,笔者利用CAN现场总线技术,设计出了一种集散型火灾报警控制系统,该系统结构灵活、使用方便,可满足大、中、小各种规模的火灾报警及消防控制的要求。CAN(Controller Area Network)即控制器区域网——一种有效的支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络,由于其高性能、高可靠行,及独特的设计,越来越受到人们的重视,其总线规范已被ISO国际标准化组织制定为国际标准,并被公认为是最有前途的现场总线之一。本文主要介绍由MCP2510与MCP2551组成的CAN现场总线的在集散型火灾报警控制系统中的应用。

1、系统组成与工作原理概述

  本文提出的基于CAN现场总线的集散型火灾报警控制系统的网络结构如图1所示,每个节点都以AT89C51单片机为节点控制器,MCP2510为总线控制器,MCP2551为总线收发器,其中,与控制台工作站相连接的节点被称为集中机,其余为区域机。在集中机中,所谓控制台工作站,就是一台PC机,单片机通过外部串行接口与控制台工作站交换信息。各个区域机分布在不同的地理位置上,独立地执行一个完整的任务。在本文系统中,一个区域机通过一种专门设计的探测器总线可以连接感烟、感光、感温等各种火警探测器,还可以借助适配器控制诸如喷水阀、卷帘门等各种消防设备以及各种声光报警设备,探测器总线上的设备通称为前端设备。利用CAN通信技术将区域机联网,管理人员在集中机上就可以观察各个部分的情况,便于管理和检测,随时可以了解到各区域机运行的是否正常,有无报警发生,也可以使各个区域机通过信息交互,实现资源共享,联防控制。每个区域机都是一个独立的基本报警控制单元,其功能与单独使用时的情况完全一样,它们从本区域机的探测器上采集数据,如有警情出现,在启动本区的有关消防设备的同时,通过CAN总线将报警信号传送给集中机,集中机再决定需要起动的由其它区域机管辖的有关消防设备,并通过CAN总线发出联动命令。另外,由于CAN总线是基于报文的,总线上的节点可以做到即插即用,因而系统的可扩展性比较好;并且,增删CAN总线上除集中机以外的任何一个节点,不会对其它的节点造成任何影响。


  图1中的MCP2510是Microchip公司为简化CAN总线的接口应用而专门设计的一种独立CAN控制器芯片,支持 CAN协议2.0A/2.0B,最大可编程波特率为1Mbps;MCP2551是Microchip公司生产的可容错的高速CAN总线收发器芯片,支持1Mbps的运行速率,可连接高达112个节点,适合12V和24V系统,管脚特性与MCP2510完全兼容。

2 硬件电路与SPI接口技术

  图2是本文系统节点进行CAN通信的硬件电路图,在原理图中,总线控制器MCP2510与总线收发器MCP2551直接相连,因为它们的管脚是完全兼容的,另外,考虑到系统总线速率比较低,所以使MCP2551的斜率电阻输入引脚RS悬空,选择最小斜率,这样,既可将RFI抑制到最小,又可简化线路设计。下面重点说明一下MCP2510与AT89C51的接口技术。

图2 节点进行CAN通信的硬件接口电路

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关键字:火灾报警  控制  系统  集散型  CAN总线  MCP2510

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2009/0820/article_1827.html
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