1、期末综合设计期末综合设计基于基于CANCAN火灾报警器火灾报警器第1页1.火焰传感器火焰传感器 能够检测火焰或者波长在能够检测火焰或者波长在760760纳米纳米1100011000纳米范围纳米范围内红外光内红外光 探测角度探测角度6060度左右，其中红外光波长在度左右，其中红外光波长在880880纳米附近纳米附近时候灵敏度到达最大，对火焰光谱尤其敏感时候灵敏度到达最大，对火焰光谱尤其敏感 远红外火焰探头将外界红外光强弱改变转化为电流远红外火焰探头将外界红外光强弱改变转化为电流改变，经过改变，经过A/DA/D转换器反应为转换器反应为0 0255255范围内数值改变。范围内数值改变。外界红外光越强
2、，数值越小；反之则越大。灵敏度外界红外光越强，数值越小；反之则越大。灵敏度可调，性能稳定可调，性能稳定 工作电压工作电压5V,5V,数字量模拟量双输出。数字量模拟量双输出。第2页特点特点1.含有信号输出指示灯；含有信号输出指示灯；2.单路信号输出，输出信号能够直接接单片机单路信号输出，输出信号能够直接接单片机IOIO楼口；楼口；3.OUTOUT口输出低电平信号，高电平为口输出低电平信号，高电平为3.8V3.8V，低电，低电平为平为0V;0V;4.灵敏度可调（精调），调整火焰检测范围；灵敏度可调（精调），调整火焰检测范围；5.带固定安装孔，方便安装调试；带固定安装孔，方便安装调试；DO DO为数
3、字量输出，为数字量输出，AOAO为模拟量输出为模拟量输出第3页火焰传感器功效说明火焰传感器功效说明火焰传感器最早是机器人专门用来搜寻火源传感器，当然火焰传感器也能够用来检测光线亮度，只是本传感器对火焰尤其灵敏。火焰传感器利用红外线对对火焰非常敏感特点，使用特制红外线接收管来检测火焰，然后把火焰亮度转化为高低改变电平信号，输入到中央处理器中，中央处理器依据信号改变做出对应程序处理。第4页火焰传感器应用火焰传感器应用火焰传感器主要应用于火灾消防系统，尤其是一些易燃易爆场所，用来检测火焰产生。同时，该传感器也能够用于发动机、锅炉、窑炉等火焰报警系统 第5页1.1.2.CAN2.CAN总线总线原理原理
4、1.1.1.1.当当当当CANCANCANCAN总线上一个节点总线上一个节点总线上一个节点总线上一个节点(站站站站)发送数据时发送数据时发送数据时发送数据时,它是以它是以它是以它是以报文形式（编码过通信数据块）广播给网络中全报文形式（编码过通信数据块）广播给网络中全报文形式（编码过通信数据块）广播给网络中全报文形式（编码过通信数据块）广播给网络中全部节点。而对每个节点来说部节点。而对每个节点来说部节点。而对每个节点来说部节点。而对每个节点来说,不论数据是否是发给不论数据是否是发给不论数据是否是发给不论数据是否是发给自己自己自己自己,都对其进行接收处理。都对其进行接收处理。都对其进行接收处理。都
5、对其进行接收处理。报文组织形式报文组织形式报文组织形式报文组织形式以下：以下：以下：以下：每组报文开头每组报文开头每组报文开头每组报文开头11111111位或位或位或位或29292929位字符为标识符位字符为标识符位字符为标识符位字符为标识符,定义了报文优先级与其它主要信息；之后为数据定义了报文优先级与其它主要信息；之后为数据定义了报文优先级与其它主要信息；之后为数据定义了报文优先级与其它主要信息；之后为数据段（比如字节）以及其它校验码。这种报文格段（比如字节）以及其它校验码。这种报文格段（比如字节）以及其它校验码。这种报文格段（比如字节）以及其它校验码。这种报文格式称为式称为式称为式称为“面
6、向内容编址方案面向内容编址方案面向内容编址方案面向内容编址方案”。在同一系统中标。在同一系统中标。在同一系统中标。在同一系统中标识符是唯一识符是唯一识符是唯一识符是唯一,不可能有两个站发送含有相同标识符不可能有两个站发送含有相同标识符不可能有两个站发送含有相同标识符不可能有两个站发送含有相同标识符报文。当几个节点报文。当几个节点报文。当几个节点报文。当几个节点(站站站站)同时竞争总线读取时同时竞争总线读取时同时竞争总线读取时同时竞争总线读取时,这种这种这种这种配置十分主要。配置十分主要。配置十分主要。配置十分主要。第6页详细工作形式以下：）某一时刻，当一个节点）某一时刻，当一个节点）某一时刻，
7、当一个节点）某一时刻，当一个节点(A0)(A0)(A0)(A0)要向其它节点要向其它节点要向其它节点要向其它节点(A1,A2,A3,.)(A1,A2,A3,.)(A1,A2,A3,.)(A1,A2,A3,.)发送数据时发送数据时发送数据时发送数据时,该节点该节点该节点该节点CPUCPUCPUCPU把要发送数据和自把要发送数据和自把要发送数据和自把要发送数据和自己标识符传送给本节点己标识符传送给本节点己标识符传送给本节点己标识符传送给本节点CANCANCANCAN芯片芯片芯片芯片,并处于准备状态并处于准备状态并处于准备状态并处于准备状态;数据发送前准备数据发送前准备数据发送前准备数据发送前准备
8、）当）当）当）当A0A0A0A0节点收到总线分配时节点收到总线分配时节点收到总线分配时节点收到总线分配时,便转为发送报文状态。便转为发送报文状态。便转为发送报文状态。便转为发送报文状态。等候总线分配并发送等候总线分配并发送等候总线分配并发送等候总线分配并发送 ）芯片依据通信协议将数据组织成一定报文）芯片依据通信协议将数据组织成一定报文）芯片依据通信协议将数据组织成一定报文）芯片依据通信协议将数据组织成一定报文格式发出格式发出格式发出格式发出,而此时网上其它节点处于接收状态。而此时网上其它节点处于接收状态。而此时网上其它节点处于接收状态。而此时网上其它节点处于接收状态。）每个处于接收状态节点对接
9、收到报文进行检测）每个处于接收状态节点对接收到报文进行检测）每个处于接收状态节点对接收到报文进行检测）每个处于接收状态节点对接收到报文进行检测,判断报文是否是发给自己判断报文是否是发给自己判断报文是否是发给自己判断报文是否是发给自己,以确定是否有效处理。以确定是否有效处理。以确定是否有效处理。以确定是否有效处理。第7页因为因为因为因为CANCANCANCAN总线是一个面向内容编址方案总线是一个面向内容编址方案总线是一个面向内容编址方案总线是一个面向内容编址方案,而且而且而且而且CANCANCANCAN总总总总线采取了多主竞争式总线结构，含有多主站运行线采取了多主竞争式总线结构，含有多主站运行线
10、采取了多主竞争式总线结构，含有多主站运行线采取了多主竞争式总线结构，含有多主站运行和分散仲裁串行总线以及广播通信特点和分散仲裁串行总线以及广播通信特点和分散仲裁串行总线以及广播通信特点和分散仲裁串行总线以及广播通信特点,所以很轻所以很轻所以很轻所以很轻易建立高水准控制系统并灵活地进行配置。易建立高水准控制系统并灵活地进行配置。易建立高水准控制系统并灵活地进行配置。易建立高水准控制系统并灵活地进行配置。CANCAN总总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息而不分主次，所以可在各节点之间节点发送信息而不分主次，所以可在各节点之间实现自由通信
11、。而我们也能够很轻易地在实现自由通信。而我们也能够很轻易地在CANCAN总线总线中加进一些新站而无需在硬件或软件上进行修改。中加进一些新站而无需在硬件或软件上进行修改。当所提供新站是纯数据接收设备时当所提供新站是纯数据接收设备时,数据传输协议数据传输协议不要求独立部分有物理目标地址。它允许分布过不要求独立部分有物理目标地址。它允许分布过程同时化程同时化,即总线上控制器需要测量数据时即总线上控制器需要测量数据时,可由可由网上取得网上取得,而无须每个控制器都有自己独立传感器。而无须每个控制器都有自己独立传感器。第8页2.2.无损仲裁无损仲裁,CAN,CAN总线上有很多个节点总线上有很多个节点,因为
12、整个网络上因为整个网络上没有调度没有调度,所以网络上各个节点按自已节拍向总线上发送所以网络上各个节点按自已节拍向总线上发送消息消息,这必定要出现两个以上节点同时向总线发送消息情这必定要出现两个以上节点同时向总线发送消息情况况,而信道只有一个而信道只有一个,也就是说同时只有一条消息能在网络也就是说同时只有一条消息能在网络上传输上传输,这就要发生冲突这就要发生冲突.为了处理冲突为了处理冲突,就要有仲裁机制就要有仲裁机制.CANCAN仲裁方式是仲裁方式是:假如总线上只要有一个节点发送显性位假如总线上只要有一个节点发送显性位,其它节点发送隐性位其它节点发送隐性位,则总线上是显性位则总线上是显性位,;,
13、;假如有节点都假如有节点都发隐性位发隐性位,则总线上隐性位则总线上隐性位.CAN.CAN控制器在发送一个控制器在发送一个BITBIT时时,同时也在接收同时也在接收,假如接收到与发送到一致假如接收到与发送到一致,则继续发送则继续发送,不不一致一致,则停顿则停顿.也就是说也就是说,CAN,CAN在仲裁过程中在仲裁过程中,不会破坏含有不会破坏含有隐性位消息发送隐性位消息发送,这就是无损仲裁这就是无损仲裁.(.(这里就解释了这里就解释了cancan控制控制器不定义为自发自收模式情况下，为何不会收到自己刚才器不定义为自发自收模式情况下，为何不会收到自己刚才发出去信息。发出去信息。)第9页 CAN CAN
14、 控制器依据两根线上电位差来判断总线电平。总线电控制器依据两根线上电位差来判断总线电平。总线电平分为显性电平和隐性电平，二者必居其一。发送方经过使平分为显性电平和隐性电平，二者必居其一。发送方经过使总线电平发生改变，将消息发送给接收方。总线电平发生改变，将消息发送给接收方。第10页1.1.3.3.AD转换芯片TLC1543TLC1543TLC1543特点特点CSCS（1515脚）为片选端，在脚）为片选端，在CSCS端一个下降沿改变将端一个下降沿改变将复位内部计数器并控制和使能复位内部计数器并控制和使能ADDRESSADDRESS、I/O I/O CLOCK CLOCK（1818脚）和脚）和DA
15、TA OUTDATA OUT（1616脚）。脚）。ADDRESSADDRESS（1717脚）为串行数据输入端，选择下一脚）为串行数据输入端，选择下一个输入通道。个输入通道。DATA OUT DATA OUT 为为A/DA/D转换结果转换结果3 3态串行输出端。态串行输出端。I/O CLOCK I/O CLOCK 片内输入片内输入/输出同时时钟。输出同时时钟。EOCEOC（1919脚）转换结束引脚（脚）转换结束引脚（10S10S转换时间）。转换时间）。第11页.A/D.A/D转换芯片转换芯片TLC1543TLC1543第12页芯片管脚图第13页外围电路图外围电路图第14页驱动时序图驱动时序图第15页第16页第17页第18页第19页第20页第21页第22页第23页第24页
