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基于AVR单片机的电梯外呼板系统设计
发布时间: 2013-10-12 10:26:19 被浏览次数: 1178 
 

  在进行AVR单片机的设计时,要考虑一些因素。电梯外呼板是供乘客及电梯维保人员使用,系统设计思路是:外呼板将信息通过CAN总线传达给主板,主板将电梯的实时运行信息通过CAN总线传递给外呼板,并用LED显示出来。电梯外呼板主要由按键模块、指示灯模块、LED模块、CAN通信电路以及电源模块构成。

  随着现代社会的发展,科学技术的进步,出现了众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,其应用规模日益扩大。而作为电梯系统中必不可少的一部分,电梯召唤显示板(简称电梯外呼板)的应用也随之剧增。

  电梯外呼板应用于每层楼的电梯门外,供乘客及电梯维保人员使用。电梯外呼板将乘客及维保人员的需求信息通过CAN总线传达给电梯主板,电梯主板接收信息并执行相应的操作。同时,电梯主板将电梯的实时运行信息通过CAN总线传递给电梯外呼板,通过外呼板LED显示出来,供乘客参阅。

  AVR单片机具有高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位的特点,本系统选用了高档ATmega列AVR单片机ATmegal6。它具有先进的RI-SC结构,具有16 kB的系统内可编程Flash,512 B的EEPROM,1 kB的片内SRAM。同时,芯片具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器,通过改变熔丝位可以设置片内晶振的振荡周期,这样可以省去外围的看门狗电路和晶振电路的设计。

  1 电梯外呼板系统硬件结构

  电梯外呼板的硬件电路主要由乘客按键模块、指示灯控制模块、LED模块、CAN通信电路以及电源模块构成,如图2所示。

  1.1 CAN通信模块

  1.1.1 CAN的技术特点

  CAN是一种多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维,具有物理层、数据链路层和应用层等3层协议,其通信速率可达1 Mb/s。CAN总线专用接口芯片中以固件形式集成了CAN协议的物理层和数据链路层2层功能,完成对通信数据的成帧处理,包括位填充、数据块编码、循环冗余校验、优先级判别等多项工作。它具有以下特点:

  1)废除传统的站地址编码,代之以对通信数据块进行编码,可以多主方式工作;

  2)采用非破坏性仲裁技术,当2个节点同时向网络上传送数据时,优先级低的节点主动停止数据发送,而优先级高的节点可不受影响继续传输数据,有效避免了总线冲突;

  3)采用短帧结构,每一帧的有效字节数为8个,数据传输时间短,受干扰的概率低,重新发送的时间短;

  4)每帧数据都有CRC校验及其他检错措施,保证了数据传输的高可靠性,适于在高干扰环境下使用;

  5)节点在错误严重的情况下,具有自动关闭总线的功能,切断其与总线的联系,以使总线上其他操作不受影响;

  6)可以点对点,一对多及广播集中方式传送和接收数据。

  基于以上特点,在本设计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,电梯主板可以接收任何电梯外呼板的数据,而电梯外呼板只能接收电梯主板的数据。电梯主板可以发送广播信息(例如楼层运行的信息),也可以发送点对点信息(例如针对某层的指示灯控制信息)。

 
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