基于CAN总线的智能照明系统的设计和实现

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1、摘 要智能照明控制系统是自动化技术在照明控制领域的应用和推广,它不仅是实现照明艺术性和舒服性的有效手段,并且迎合绿色照明的发展方向，是节省能源、缓和将来能源危机的有效措施,其发展前景非常广阔。现场总线是连接现场设备和自动化系统的通信网络,具有全数字信号传播、控制功能分散、开放等特点。CA总线是现场总线之一,它具有可靠性高、价格低廉等优势，得到了广泛的应用。本文设计了基于CAN总线的智能照明控制系统。该系统是一种分布式的控制系统，既能分散控制又能集中管理，在中央控制室，管理人员可以通过合理的设立发明舒服的环境,同步又达到节省能源的效果。智能控制器通过照度传感器测得周边环境的照度，与设定值比较从而

2、调节光源的输出使光照度达到最合适的水平;控制器通过红外传感器探测与否有人,自动将无人区域的灯关闭。本课题重要完毕了以T8C2为核心的CN节点的硬件设计，涉及数据采集模块的电路设计，执行器模块的电路设计以及网络通信部分电路设计。在软件设计中运用模块化编程思想一方面讨论了控制器实现控制功能的程序设计及控制器与物理总线通信功能的程序设计，并给出设计流程图,最后对通信的实现部分涉及对信息的发送和接受做了具体的阐明。实验测试成果表白,本文提出的基于CN总线的智能照明控制系统的方案是可行的，且系统的各个部分电路运营稳定可靠，满足设计功能和规定。核心词：CAN总线；智能照明；调光Abtche intelli

3、ent illmintion conrol ytem is the ppiaion and popularity of auotin echnolgy.I i ot onlthe effectiv realizatin mthds f aesetical and comfotale lg uaso cordancwith he “ree Iluminaion”andits cton of dvelment thatisn proval ig enrgy andalliting enery rii,s hat as a prmisng rillan prospect. ield-bu, coni

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5、liingsystm is a distibud conolste, whiccaealize dcentralid contrl an cetralizedmanagment. n thea cotrol room, aministratie staffcan creat a comfrtle enviromentv prer configuati,anwil, rg avin cae acieed， to. Te itelligen contller detet environent illumination leelrough otic eetri transder. The it co

6、mares he valu with set pon. Fally, i adjustsoutputof igttoxpeced lve. Via nfrad senor， theconroe ill tun of lht of odara automatily Ts paper manlyintrodue hardwre designf CAN noe ased on AT89C52,incudng rcuit desin of t aquisitinde（M),actuator mdule, d netwrk comuniaon. loc programming methds were a

7、pplid to oftredign of lightn ontrol stm， includingain prd esigand commuictonroceure ignohe cntrler, an cmmunicaio rocofor applicationayr of CA bs asmade, ooThe expmetshows thatthe intelligenigtin conrol stembednCA bus rposd in this paper is easile, and ach cicit o te ystem an be orated tae an reliab

8、l,ichmsthe designdfnctionand requrements as wel.Key Words：CAN bus, Intelligent lighting, Light-adjusting目 录摘要1Abract2引 言绪论41.1课题背景41.1.1研究目的4112研究意义11重要研究内容1.2基于CAN总线的智能照明系统的设计及其国内外有关技术的发呈现状6 基于CAN总线的智能照明系统的设计方案72.CAN总线的特点722 CAN总线在智能照明系统中的应用优势2.3智能照明系统的功能需求8.4网络拓扑构造及通讯方式2.4网络拓扑构造.4.2通讯方式92. CA总线照明系

9、统的体系构造26智能照明系统的硬件设计方案12.1方案设定原则12.2硬件设计方案拟定03基于CN总线的智能照明系统硬件设计121控制单元硬件总体框架13.2数据采集模块电路设计1.2.1照度检测模块电路133.2.2红外探测模块电路设计3.3执行器电路设计63.开关电路设计163.32调光控制电路设计17.4 CAN 总线站点接口电路设计21基于CAN总线的智能照明控制系统软件254.1软件编程思想254.控制器控制功能的实现254.3 CN总线通信的实现29431初始化94.32信息发送功能的实现323.信息接受功能的实现33结 论4参 考 文献5附录A 基于CA总线的智能照明系统电路原理

10、图36致 谢7引 言智能化已经成为当今建筑发展的主流技术，涵盖从空调系统、消防系统到安防系统以及完善的计算机网络和通信系统。随着智能建筑的发展，长期以来,智能照明系统始终是被忽视的部分,大多数的建筑物仍采用老式的照明控制方式，虽然部分智能大厦采用楼宇自控(BA）系统来监控照明,但实现的也只是简朴的区域控制、定期开关和预设的场景控制。这种控制方式不能随着外界环境的变化而变化,在相对固定的电气设计下，不能提供一种舒服的工作环境，带来的便是工作效率的减少，可以说灵活性比较差,并且，在能源方面,导致的是能源的大量挥霍。对于电力资源相对紧张的中国,这无疑是一种承当。现场总线是当今工业控制领域技术发展的热

11、点。它的浮现与发展，为分布式控制系统实现各节点之间实时可靠的数据通信提供了强有力的支持。A(CorolerAreaNetwork）是一种有效支持分布式实时控制的串行通信网络,较老式的分布式控制而言，具有明显的优越性。该系统采用CA环形冗余构造,给出了系统的总体构造以及控制模块硬件设计方案,并简朴简介了网络通讯和控制软件设计及实现过程。C总线控制器可工作于多种方式,并采用无损构造逐位仲裁竞争方式向总线发布数据。它废除了站地址编码,代之以对通信数据进行编码，这可使不同节点同步接受到相似的数据,使CAN总线构成的网络测控节点之间的数据通信实时性更强,并且容易构成冗余构造，提高系统的可靠性和灵活性。设

12、计中简介的基于CN总线的智能照明控制系统，它所具有的功能强大，稳定可靠，技术先进,便于扩展的特点，使其具有广泛的应用前景。根据系统的总体功能规定,一方面简朴简介了控制的硬件总体构造,接着从硬件设计的具体内容入手,具体论述了构成控制系统的数据采集模块和执行器模块的功能规定，原理设计和实现措施等。最后简朴简介了CN总线控制器和驱动器的构造和功能，并具体论述了系统中CAN总线接口的设计措施,从而完毕了具有CAN通讯功能的智能照明控制器的硬件设计。对于系统的软件构成分别就控制部分程序、控制器与总线的通信部分软件作了具体的论述。在控制器控制部分给出了控制器主程序流程图和相应的解决子程序流程图。 1绪论

13、.1课题背景1.1.1研究目的 在现代化生活中,灯光照明设备无处不在,而对其进行有效的控制显然至关重要。老式的控制措施需要将被控制设备的电力线路引入控制室,不仅导致电力电缆铺设过多，增长了投资成本,并且还增长了照明回路的电磁辐射干扰，减少了系统的可靠性。运用网络控制技术进行控制是照明控制系统的发展方向。然而目前的照明控制系统普遍存在通信距离短，数据传播速率慢,误码率高,可靠性差等问题。因而迫切需要在照明控制系统中引入新技术,研究新方案解决上述问题。现场总线是当今工业控制领域技术发展的热点。它的浮现与发展，为分布式控制系统实现各节点之间实时可靠的数据通信提供了强有力的支持。CAN（Control

14、ler AreaNework)是一种有效支持分布式实时控制的串行通信网络，较老式的基于RS485总构造建的分布式控制系统而言，具有明显的优越性。CA总线控制器可工作于多种方式,并采用无损构造,逐位仲裁竞争方式向总线发布数据。它废除了站地址编码，代之以对通信数据进行编码,这可使不同节点同步接受到相似的数据,使CAN总线构成的网络测控节点之间的数据通信实时性更强，并且容易构成冗余构造,提高系统的可靠性和灵活性。另一方面，CAN总线通过N控制器接口芯片PAC82C5的2个输出端ANH和CAN与物理总线相连。当系统有错误浮现多节点同步向总线发送数据时，系统将不会浮现总线短路,损坏某些节点的问题,并且CAN节点在错误严重状况下具有自动关闭功能,保证不会浮现R485 网络中因个别节点浮现问题,使得总线处在“死锁”状态。最后，A总线所需的完善的通信合同可由CAN控制器芯片和接口芯片来实现,减少了系统的开发难度和系统的构成成本，缩短了开发周期。需要所有论文的加我Q 尚有该论文的 开题报告、任务书、论文、软件程序、Protel原理图 、外文文献等