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一種基于CAN總線的集散型火災報警控制系統

作者: 時間:2009-08-18 來源:網絡 收藏
3MCP2510初始化

本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/163638.htm

  MCP2510的初始化包括設定可編程引腳功能、波特率以及接收過濾器與屏蔽器,以下主要介紹波特率以及接收過濾器與屏蔽器的初始化。

  3.1波特率初始化

  MCP2510內含的波特率發生器由可編程預分頻器、固定2分頻器和位定時器級連而成,它使設計者可以方便地選擇所需要的任何波特率。在位定時器中,MCP2510將一個位周期依次分割為同步段、傳播段、相位緩沖段1和相位緩沖段2等4個時間段,每個時間段的長度都是輸入信號周期TQ的整數倍,其中同步段固定為1TQ,其余3個時間段的長度都是可編程的。所謂波特率初始化,就是設置可編程預分頻器和位定時器各可編程時間段的值,使其滿足波特率的需要。

  根據技術協議,波特率為1Mbps時,通信距離為40m,波特率為5Kbps時,通信距離最遠可以達到10Km??紤]到本文系統既可用作一個高層樓宇的控制網絡,又可用作一個單位內部多個倉庫、車間等的控制網絡,所以通信距離應該在數千米以上,而所要傳輸的數據量不大,故可以選擇較低的波特率。在實際應用中,筆者選擇波特率為8Kbps。

  本文系統選擇12Mhz晶體振蕩器為MCP2510提供時鐘信號。根據位定時器中各個時間段的長度必須滿足的約束條件,初始化傳播段寄存器PRSEG=3,相位緩沖段1寄存器PHSEG1=4,相位緩沖段2寄存器PHSEG2=4;然后初始化預分頻器BRP=49。從而可得總分頻系數為(49+1)×2×[1+(3+1)+(4+1)+(4+1)]=1500,最終獲得8Kbps的波特率。

3.2過濾器與屏蔽器初始化

  MCP2510具有完善的爭用功能,可用于分布式系統,但是,在中,因為集中機擔負著對區域機的監管任務,所以本文系統采用了集中-分散控制方式,集中機不斷地巡回查詢區域機,在工作臺上隨時反映區域機工作的情況,為工作人員提供維護設備的依據。

  MCP2510支持標準幀、擴展幀和遠程幀,數據段長度為0-8個字節。器件對總線上的數據接收是通過2個接收緩沖器、6個接收過濾器和2個接收屏蔽器的組合來實現的。總線上的幀只有至少滿足一個接收過濾器的條件才可被接收。為了說明過濾器與屏蔽器的初始化方法,這里首先介紹報文幀。本文系統只使用標準數據幀進行數據傳輸。標準數據幀的長度為44+8n位,其中11位ID段在本文系統中被分為兩部分,高7位用來表示區域機的邏輯地址碼,整個系統允許接入的區域機最多為50個,低4位用來表示報文類型碼。集中機發送的報文幀如表1所示,區域機發送的報文幀如表2所示。8n位數據段可有可無,在表1中,只有選呼聯動報文含有數據段,表示請求聯動的設備號,在表2中,只有請求點名報文不含數據段,其余報文必須至少含有1個字節數據,用來表示區域機的邏輯地址碼,其余數據用來表示故障、報警的探測器號和設備號,或區域機配置。

表1:集中機發送的報文幀


表2:區域機發送的報文幀

  表1中的xxxxxx表示集中機要訪問的區域機的邏輯地址碼。表1的報文是發送給區域機的,表2的報文是發送給集中機的,報文能否被接收,要由MCP2510的過濾器來決定,因此,初始化時,集中機按從上到下的順序將表2中的數據依次寫入MCP2510的過濾器RXF1~RXF5,區域機在用本機的邏輯地址碼代替表1中的xxxxxx之后,也按從上到下的順序將表1中的數據依次寫入MCP2510的過濾器RXF1~RXF5,未曾用到的過濾器RXF0被設置為全“1”,使其不接收總線上的任何有效報文。初始化時,在區域機方面,將2個接收屏蔽器都設置為全“1”,在集中機方面,將接收屏蔽器RXM1設置為全“1”,而將RXM0設置為10110111010B,表示除集中機的過濾器RXF1的SID9、SID6、SID2和SID0等4位外,過濾器的其余所有位都參與信息過濾,這是因為上述4位與請求點名幀的ID碼在跳變位置上的隱性位相對應,而請求點名幀容許多個區域機同時發送,從而由傳輸延遲引起的碼間串擾,很可能使這些位的狀態不確定。

4通信過程簡介

  型火災報警的通信過程,也就是集中機對區域機循環進行的點名和查詢過程。在點名階段,集中機發送廣播點名幀,區域機以請求點名幀響應,若接收到未被登錄的區域機發出的請求點名幀,集中機進行選呼點名,區域機以配置幀響應;在查詢階段,集中機反復判斷有無自檢請求,若有自檢請求,則對區域機逐個選呼自檢,區域機以配置幀響應,自檢結束,繼續選呼查詢,區域機以正常幀、或故障幀,或報警幀響應,在查詢中若接收到報警信號,再根據需要發送選呼聯動幀,區域機以正常幀確認。

5結束語

  實驗結果表明,因為MCP2510具有完善的現場總線管理機制和面向單片機的SPI接口,一方面簡化了系統的軟、硬件設計,另一方面使節點控制器擺脫了對網絡通信的頻繁干預,從而大大提高了系統的整體性能,與采用RS232等其它串行通信技術的型系統相比較,本文提出的CAN總線的型火災報警具有較高的安全性、可靠性和實時性,可用于各種場合的火災報警控制。


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