跟着现代社会的开展,科学技能的前进,呈现了很多高层建筑和智能建筑。电梯,作为高层建筑内部一种重要的交通工具,其运用规划日益扩展。而作为电梯体系中必不可少的一部分,电梯呼唤显现板(简称电梯外呼板)的运用也随之剧增。
电梯外呼板运用于每层楼的电梯门外,供乘客及电梯维保人员运用。电梯外呼板将乘客及维保人员的需求信息经过CAN总线传达给电梯主板,电梯主板接纳信息并履行相应的操作。一起,电梯主板将电梯的实时运转信息经过CAN总线传递给电梯外呼板,经过外呼板LED显现出来,供乘客参看。
AVR单片机具有高可靠性、功用强、高速度、低功耗和低价位的特色,本体系选用了高级ATmega列AVR单片机ATmegal6。它具有先进的RI-SC结构,具有16 kB的体系内可编程Flash,512 B的EEPROM,1 kB的片内SRAM。一起,芯片具有独立片内振动器的可编程看门狗定时器,经过改动熔丝位可以设置片内晶振的振动周期,这样可以省去外围的看门狗电路和晶振电路的规划。
1 电梯外呼板体系硬件结构
电梯外呼板的硬件电路首要由乘客按键模块、指示灯操控模块、LED模块、CAN通讯电路以及电源模块构成,如图1所示。
1.1 CAN通讯模块
1.1.1 CAN的技能特色
CAN是一种多主总线,通讯介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维,具有物理层、数据链路层和运用层等3层协议,其通讯速率可达1 Mb/s。CAN总线专用接口芯片中以固件办法集成了CAN协议的物理层和数据链路层2层功用,完成对通讯数据的成帧处理,包括位填充、数据块编码、循环冗余校验、优先级判别等多项作业。它具有以下特色:
1)废弃传统的站地址编码,代之以对通讯数据块进行编码,可以多主办法作业;
2)选用非破坏性裁定技能,当2个节点一起向网络上传送数据时,优先级低的节点主动中止数据发送,而优先级高的节点可不受影响持续传输数据,有用避免了总线抵触;
3)选用短帧结构,每一帧的有用字节数为8个,数据传输时间短,受搅扰的概率低,从头发送的时间短;
4)每帧数据都有CRC校验及其他检错办法,确保了数据传输的高可靠性,适于在高搅扰环境下运用;
5)节点在过错严峻的情况下,具有主动封闭总线的功用,堵截其与总线的联络,以使总线上其他操作不受影响;
6)可以点对点,一对多及播送会集办法传送和接纳数据。
依据以上特色,在本规划中将电梯主板节点的优先级设为最高,而其他电梯外呼板的优先级次之,电梯主板可以接纳任何电梯外呼板的数据,而电梯外呼板只能接纳电梯主板的数据。电梯主板可以发送播送信息(例如楼层运转的信息),也可以发送点对点信息(例如针对某层的指示灯操控信息)。
1.1.2 CAN的硬件完成
CAN操控器选用MICroChip公司的MCP2510,该器材运用SPI接口与MCU通讯。只需4条总线就可以完成与MCU的通讯,但为了具有更好的实时性,一般选用中止办法与MCU进行通讯,因而还需要一个中止信号总线
用来告诉MCU接纳从CAN总线上发来的数据。CAN的接口器材选用TJ-Al050,该器材是CAN操控器与物理总线之间的接口器材。
在CAN模块电路中,如图2所示,ATmegal6的SS,MOSI,MISO,SCK,INT别离与MCP2510的
,SI,SO,SCK,
相连接。为了进一步进步CAN总线节点的抗搅扰才能,MCP2510的TXCAN和RXCAN经过光耦6N137别离与TJAl050的TXD和RXD相连接。
1.1.3CAN的报文格局
在总线中传送的报文,每帧由7部分组成。CAN协议支撑2种报文格局,其仅有不同是标识符(ID)长度不同,规范格局为11位,扩展格局为29位。本规划中运用规范数据帧,由帧开始、裁定域、操控域、数据域、CRC域、应对域和帧结束等7种位域组成,如图3所示。
其间数据域的长度为0~8个字节。裁定域由标识符和RTR组成,在规范格局中,标识符为11位。在本例通讯协议的拟定中,标志位的前4位用作通讯的类型码,后7位用作CAN节点的ID号。数据域则用来存储通讯的具体内容信息,例如电梯地点的楼层,运动方向等。
1.2LED显现模块
本模块由3片8×8 LED显现屏以及以单片机为中心的驱动电路构成。LED显现屏由LED点阵显现器P2158构成。它是以发光二极管为像素,依照行与列的顺序排列而成的显现器材,选用逐行(或逐列)扫描办法作业,由峰值较大的窄脉冲驱动,从上到下逐次不断地对显现屏的各行进行选通,一起又向各列送出表明图形或文字信息的脉冲信号,重复循环以上操作,就可显现各种图形或文字信息。以AVR高速单片机为中心的驱动电路如图4所示。
LED显现功用选用逐行扫描的办法,在3片8×8点阵LED显现屏上显现相应的信息。操控信号由MCU宣布,经过缓冲器74F244后分红2路,一路经过移位寄存器74S164,串行转并行后来驱动LED点阵的行;另一路经过锁存器68595,串行转并行后驱动LED点阵的列。LED点阵显现选用逐行扫描,每行显现取模办法为从右到左,字节正序输出。其间,锁存器的输入数据由软件中的字库供给。LED显现每20 ms显现一次,故显现频率为50Hz,契合人眼的闪耀特性。
2 电梯外呼板软件规划
电梯外呼板软件规划流程如图5所示。电梯外呼板经过CAN总线接纳电梯主板的数据帧,并将数据帧暂时存入缓存区,经过剖析处理后按必定的办法保存起来。然后依据数据帧要显现的办法,从数据存储器中取出相应的数据存到一个显现缓存区进行显现,选用逐行扫描办法显现。电梯外呼板上如果有呼唤信号输入,相应指示灯亮,一起电梯外呼板上经过CAN总线向电梯主板发送数据帧,数据帧内容包括呼唤信息。通讯的办法树立握手应对机制。
3 结束语
本体系选用AVR单片机,运用CAN总线通讯,通讯安全可靠,实时性好,首要用在电梯体系中的外呼呼唤显现,一起也可以用在电梯轿厢中用于楼层信息的显现。将其接入电梯仿真体系中,本体系可以快速呼应,长期运转期间安全可靠,添加和删去节点简略便利。