基于CAN總線(xiàn)的智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和實(shí)現(xiàn)

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摘要

智能照明控制系統(tǒng)是自動(dòng)化技術(shù)在照明控制領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣，它不僅是實(shí)現(xiàn)照明藝術(shù)性和舒適性的有效手段，而且迎合綠色照明的發(fā)展方向，是節(jié)約能源、緩解未來(lái)能源危機(jī)的有效措施,其發(fā)展前景非常廣闊?，F(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)，具有全數(shù)字信號(hào)傳輸、控制功能分散、開(kāi)放等特點(diǎn)。CAN總線(xiàn)是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之一，它具有可靠性高、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)，得到了廣泛的應(yīng)用。

本文設(shè)計(jì)了基于CAN總線(xiàn)的智能照明控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一種分布式的控制系統(tǒng)，既能分散控制又能集中管理,在中央控制室，管理人員可以通過(guò)合理的設(shè)置創(chuàng)造舒適的環(huán)境,同時(shí)又達(dá)到節(jié)約能源的效果。智能控制器通過(guò)照度傳感器測(cè)得周?chē)h(huán)境的照度,與設(shè)定值比較從而調(diào)節(jié)光源的輸出使光照度達(dá)到最合適的水平；控制器通過(guò)紅外傳感器探測(cè)是否有人，自動(dòng)將無(wú)人區(qū)域的燈關(guān)閉。

本課題主要完成了以AT89C52為核心的CAN節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)，包括數(shù)據(jù)采集模塊的電路設(shè)計(jì)，執(zhí)行器模塊的電路設(shè)計(jì)以及網(wǎng)絡(luò)通信部分電路設(shè)計(jì)。在軟件設(shè)計(jì)中利用模塊化編程思想首先討論了控制器實(shí)現(xiàn)控制功能的程序設(shè)計(jì)及控制器與物理總線(xiàn)通信功能的程序設(shè)計(jì),并給出設(shè)計(jì)流程圖，最后對(duì)通信的實(shí)現(xiàn)部分包括對(duì)信息的發(fā)送和接收做了詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明，本文提出的基于CAＮ總線(xiàn)的智能照明控制系統(tǒng)的方案是可行的，且系統(tǒng)的各個(gè)部分電路運(yùn)行穩(wěn)定可靠，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)功能和要求。

關(guān)鍵詞：CAＮ總線(xiàn);智能照明；調(diào)光

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Abstract

Theinｔｅlliｇentilluminａt(yī)iｏncontｒoｌsystｅmｉｓｔheapplicａt(yī)ｉｏnandpoｐularitｙofaｕｔomationtechnoｌogy．Itisｎotｏnlyｔｈeeｆfectiverｅalizatioｎmethodsoｆaｅsthetｉcalanｄcoｍfortabｌeｌｉghtbutalsoaccordanｃｅwitｈthe“GｒeenIllｕminaｔion”anditsdiｒｅctiｏnoｆdeveloｐmenttｈatiｓanａｐｐrovalofｓavinｇｅnergyandaｌleviatingeneｒgycrｉｓis,sothaｔｉthaｓaｐromｉsinｇbｒｉｌlｉaｎｔpｒospｅcｔ．Fiｅld—ｂus，aｃommunicatioｎnｅｔworkfoｒｃonnｅｃtiｎgｅquipmｅntｓinfieｌdandautｏmationsｙstem，ｈaslotsofproｍinｅntfeaturessｕchastｏtaｌlydigitａｌｔransmiｓsion，distrｉbutedcontｒoｌｆｕnｃtion，opｅningsystemCAN—bus,ｗｈiｃｈｉｓoｎeoｆField—buseｓ，hasaｄｖaｎtａgesｉnhｉghrｅalabｉlityaｎdｌowｃostsｏastoｉthasｂｅe(cuò)nusedlarｇelyinｍａnyfields。

ThispaperiｎtｒoducedanｉnｔelligenｔlightingｓｙｓtｅmbａsedonCAＮbus．Thｅinteｌligentlightinｇsystemiｓａdisｔriｂｕteｄｃontroｌsysｔｅm,wｈichcanｒealizedeｃｅntralizedcｏntrｏlandｃentralｉzedmanagement。Inthｅmａincontｒolｒoom,administｒaｔｉveｓtafｆcaｎcrｅatｅａcomfｏrtabｌeeｎviｒoｎmentviaｐroｐerｃonfｉgｕｒaｔion，mｅａnｗｈiｌe，enerｇysａｖingcanbｅaｃhieved，ｔoo。Thｅｉntelligｅntｃｏｎｔroｌlerｄｅtｅctsenｖironｍenｔillumiｎａt(yī)ｉonleｖｅltｈrｏughoｐｔicｅlｅcｔｒictranｓｄucer．Thenitcomparesthevａlueｗithｓetpｏｉｎｔ．Fiｎally,itａｄjusｔｓoutputofligｈttoexpｅｃteｄlevel.Viaｉnｆraｒedsｅnsoｒ,thecontrollerwillｔurnｏffｌightoｆvoiｄａreａaｕｔoｍaticalｌｙ。

ＴｈispapermaｉnlyiｎtroｄucedhａrdwaｒｅdｅsｉgnｏfCANnｏdebasedonAT8９C５2，iｎcｌｕｄｉｎgcｉrcｕitdｅsignofdataacquｉsｉtｉoｎmodｕle(DAM），actuａt(yī)ｏrmｏdule，aｎdnｅtwｏｒkcommuｎiｃation。Bloｃｋpｒogrammingmethodｓweｒeapｐliedtosoｆtwａredesignoflighｔiｎgcontｒolｓyｓtｅｍ,iｎcludingｍainｐｒocedｕrｅｄｅsｉｇnａndcommunicationｐroceduｒedesｉgnofｔhecontroｌler，andcｏｍmunicationproｔocolfoｒａpplicａt(yī)iｏnlayeｒofＣＡNbuswaｓmａde,too。

Tｈeｅxpｅrimentsｈoｗstｈａt(yī)theintelｌigeｎtlightinｇcontｒｏlsyｓｔembａsedonCAＮbuｓprｏposedｉnthiｓpapeｒiｓfeasｉｂle，andeachcircuitｏfthｅsystemcanｂeoperatedsｔａbleanｄreliablｅ,ｗhichmeetstｈｅｄesｉｇnedfｕｎctｉonanｄrｅquirementsasｗell.

KeyWorｄs：CＡNｂｕs,Inｔｅlligentlｉghting，Liｇｈｔ－adjusting

目錄

ＴＯC\o＂1－3＂\h＼z\ｕ

ＨYPERLINK\ｌ"＿Toc2６4５０1874＂

摘要

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1

HYPERLＩNK＼l"_Toｃ26450１875"

Ａｂstraｃt?

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HYPERLＩNK\l"_Toc２64５018７６＂

引言?

PAGERＥF_Toｃ2６450１876＼h

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HＹPERLINK

１。2基于ＣＡＮ總線(xiàn)的智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀?

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6

HYPＥＲLINK\ｌ”_Tｏc２6450１８83”

2基于CAN總線(xiàn)的智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案?

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HＹPEＲＬINK\ｌ＂_Toｃ2６４50１88４"

2．1CＡＮ總線(xiàn)的特點(diǎn)

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HYPEＲLINK\ｌ”_Toｃ264501885”

2。２ＣAＮ總線(xiàn)在智能照明系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

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HYPERLＩＮK

２.3智能照明系統(tǒng)的功能需求

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HYPＥＲLINK

２。6智能照明系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案

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HYPERLＩＮK＼ｌ"_Toc26450１89２"

２.6。1方案設(shè)定原則

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HYPＥＲLINK\l＂_Toｃ2６４５０1８93＂

2．６。2硬件設(shè)計(jì)方案確定

PAGＥＲEF_Ｔoc2645０1８9３\h

10

HYPＥRLINK\l＂_Toc264501８９4"

3基于CAN總線(xiàn)的智能照明系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)?

PＡGＥRＥF_Toc26450189４\ｈ

12

HYPERLIＮK＼l”＿Toc2645０１8９５”

３.1控制單元硬件總體框架

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12

HYＰERLＩNK\ｌ”_Tｏc２645018９６"

3.2數(shù)據(jù)采集模塊電路設(shè)計(jì)?

PAGERＥF_Toｃ26４50１8９6＼h

12

HＹPＥRLＩNK\l”＿Ｔoc2645０1897＂

３。２。1照度檢測(cè)模塊電路

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HＹPＥRLＩNK＼l”_Tｏｃ264501898"

3。2。2紅外探測(cè)模塊電路設(shè)計(jì)

ＰAGEＲEＦ_Toｃ２645０1898\h

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HYPＥRLINＫ＼l"_Tｏc2645０１899"

3.3執(zhí)行器電路設(shè)計(jì)

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HYPERＬＩNK

３.3.2調(diào)光控制電路設(shè)計(jì)

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ＨYPERLＩNＫ\l＂_Toc２645０１902"

3.４ＣAN總線(xiàn)站點(diǎn)接口電路設(shè)計(jì)?

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HYＰEＲＬIＮＫ\ｌ"_Tｏc2６４501903＂

4基于CＡN總線(xiàn)的智能照明控制系統(tǒng)軟件?

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HＹPERLIＮＫ\ｌ"_Tｏc26４5０１90４"

4.1軟件編程思想?

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25

HYPERLＩNK\l”＿Ｔoc2６450１９0５＂

４。2控制器控制功能的實(shí)現(xiàn)

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HＹPERLIＮK\l”_Toc2６4501９06＂

４。３ＣAN總線(xiàn)通信的實(shí)現(xiàn)

ＰＡGEREF_Toc2６4501906\h

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HＹPEＲLIＮK\l＂_Tｏc264５０190７＂

4。3。1初始化?

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HＹPERLINＫ＼l"_Tｏｃ２6４50１90８＂

4.3．2信息發(fā)送功能的實(shí)現(xiàn)

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HYPERＬＩNK\l＂_Toc264501909”

4.３.3信息接收功能的實(shí)現(xiàn)?

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ＨYPERLＩNK

附錄Ａ基于CAN總線(xiàn)的智能照明系統(tǒng)電路原理圖?

ＰＡGEREF_Tｏc2６4501９12\h

36

HYＰEＲLＩＮK\ｌ”_Toc２645019１3＂

致謝

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吉林大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

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8

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引言

智能化已經(jīng)成為當(dāng)今建筑發(fā)展的主流技術(shù)，涵蓋從空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)到安防系統(tǒng)以及完善的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng).隨著智能建筑的發(fā)展，長(zhǎng)期以來(lái)，智能照明系統(tǒng)一直是被忽略的部分，大多數(shù)的建筑物仍采用傳統(tǒng)的照明控制方式，雖然部分智能大廈采用樓宇自控（BA）系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控照明，但實(shí)現(xiàn)的也只是簡(jiǎn)單的區(qū)域控制、定時(shí)開(kāi)關(guān)和預(yù)設(shè)的場(chǎng)景控制.這種控制方式不能隨著外界環(huán)境的變化而變化，在相對(duì)固定的電氣設(shè)計(jì)下，不能提供一個(gè)舒適的工作環(huán)境，帶來(lái)的便是工作效率的降低,可以說(shuō)靈活性比較差,而且，在能源方面,造成的是能源的大量浪費(fèi)。對(duì)于電力資源相對(duì)緊張的中國(guó)，這無(wú)疑是一種負(fù)擔(dān)。

現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是當(dāng)今工業(yè)控制領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)。它的出現(xiàn)與發(fā)展，為分布式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)時(shí)可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強(qiáng)有力的支持。CAN(CoｎtｒoｌlerAreaNｅtwｏrｋ)是一種有效支持分布式實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)，較傳統(tǒng)的分布式控制而言,具有明顯的優(yōu)越性。該系統(tǒng)采用CAN環(huán)形冗余結(jié)構(gòu)，給出了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)以及控制模塊硬件設(shè)計(jì)方案，并簡(jiǎn)單介紹了網(wǎng)絡(luò)通訊和控制軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過(guò)程。CＡN總線(xiàn)控制器可工作于多種方式，并采用無(wú)損結(jié)構(gòu)逐位仲裁競(jìng)爭(zhēng)方式向總線(xiàn)發(fā)布數(shù)據(jù)。它廢除了站地址編碼，代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，這可使不同節(jié)點(diǎn)同時(shí)接受到相同的數(shù)據(jù)，使CＡＮ總線(xiàn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)測(cè)控節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信實(shí)時(shí)性更強(qiáng)，并且容易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu),提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性。

設(shè)計(jì)中介紹的基于ＣAN總線(xiàn)的智能照明控制系統(tǒng),它所具有的功能強(qiáng)大,穩(wěn)定可靠，技術(shù)先進(jìn),便于擴(kuò)展的特點(diǎn)，使其具有廣泛的應(yīng)用前景。根據(jù)系統(tǒng)的總體功能要求，首先簡(jiǎn)單介紹了控制的硬件總體結(jié)構(gòu),接著從硬件設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容入手，詳細(xì)論述了構(gòu)成控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊和執(zhí)行器模塊的功能要求，原理設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法等。最后簡(jiǎn)單介紹了CAＮ總線(xiàn)控制器和驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和功能,并詳細(xì)論述了系統(tǒng)中CＡＮ總線(xiàn)接口的設(shè)計(jì)方法,從而完成了具有CＡＮ通訊功能的智能照明控制器的硬件設(shè)計(jì)。對(duì)于系統(tǒng)的軟件組成分別就控制部分程序、控制器與總線(xiàn)的通信部分軟件作了詳細(xì)的闡述。在控制器控制部分給出了控制器主程序流程圖和相應(yīng)的處理子程序流程圖。

1緒論

１。1課題背景

1.1.1研究目的

在現(xiàn)代化生活中，燈光照明設(shè)備無(wú)處不在，而對(duì)其進(jìn)行有效的控制顯然至關(guān)重要.傳統(tǒng)的控制方法需要將被控制設(shè)備的電力線(xiàn)路引入控制室,不僅造成電力電纜鋪設(shè)過(guò)多，增加了投資成本，而且還增加了照明回路的電磁輻射干擾，降低了系統(tǒng)的可靠性.運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)進(jìn)行控制是照明控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。然而目前的照明控制系統(tǒng)普遍存在通信距離短，數(shù)據(jù)傳輸速率慢,誤碼率高，可靠性差等問(wèn)題。因而迫切需要在照明控制系統(tǒng)中引入新技術(shù)，研究新方案解決上述問(wèn)題。

現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)是當(dāng)今工業(yè)控制領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)。它的出現(xiàn)與發(fā)展，為分布式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)時(shí)可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強(qiáng)有力的支持。CAN（ControllerＡｒeaNeｔworｋ）是一種有效支持分布式實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò),較傳統(tǒng)的基于RS4８5總結(jié)構(gòu)建的分布式控制系統(tǒng)而言,具有明顯的優(yōu)越性。CAN總線(xiàn)控制器可工作于多種方式，并采用無(wú)損結(jié)構(gòu)，逐位仲裁競(jìng)爭(zhēng)方式向總線(xiàn)發(fā)布數(shù)據(jù).它廢除了站地址編碼，代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，這可使不同節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收到相同的數(shù)據(jù)，使CAN總線(xiàn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)測(cè)控節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信實(shí)時(shí)性更強(qiáng),并且容易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性。其次，ＣAN總線(xiàn)通過(guò)CAN控制器接口芯片PAＣ８2Ｃ２５０的2個(gè)輸出端CANＨ和CANL與物理總線(xiàn)相連。當(dāng)系統(tǒng)有錯(cuò)誤出現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)將不會(huì)出現(xiàn)總線(xiàn)短路,損壞某些節(jié)點(diǎn)的問(wèn)題,而且ＣAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重情況下具有自動(dòng)關(guān)閉功能，保證不會(huì)出現(xiàn)RS４85網(wǎng)絡(luò)中因個(gè)別節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題,使得總線(xiàn)處于“死鎖”狀態(tài)。最后,CAN總線(xiàn)所需的完善的通信協(xié)議可由CＡN控制器芯片和接口芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度和系統(tǒng)的組成成本，縮短了開(kāi)發(fā)周期。

１.１．2研究意義

早在二十世紀(jì)九十年代初國(guó)際上就針對(duì)節(jié)約電能，保護(hù)環(huán)境的照明系統(tǒng)提出了“綠色照明”的形象性說(shuō)法。8０年代末期,一些發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、日本、英國(guó)、荷蘭等率先開(kāi)展了“綠色照明"的推廣工作。1996年ｌ０月我國(guó)啟動(dòng)了“中國(guó)綠色照明工程"。“中國(guó)綠色照明工程”旨在發(fā)展和推廣高效照明電器產(chǎn)品，節(jié)約照明用電，減少環(huán)境污染，滿(mǎn)足人民群眾日益增長(zhǎng)的對(duì)照明質(zhì)量、照明環(huán)境和減少環(huán)境污染的需要，建立一個(gè)優(yōu)質(zhì)高效、經(jīng)濟(jì)舒適、安全可靠、有益環(huán)境的照明系統(tǒng).

目前,我國(guó)照明用電占建筑用電的20％～30％，而目前幾家專(zhuān)注于智能照明的電氣公司所生產(chǎn)的調(diào)光產(chǎn)品或場(chǎng)景控制器基本上都是開(kāi)環(huán)控制，當(dāng)人們進(jìn)入工作區(qū)域，會(huì)按照需要的工作需求來(lái)打開(kāi)所需的光源,調(diào)節(jié)光源的光輸出，使其達(dá)到所期望的照度水平,但一般調(diào)好一個(gè)照度水平后,基本不會(huì)再根據(jù)室內(nèi)的光線(xiàn)強(qiáng)度來(lái)改變，光線(xiàn)很好時(shí)更容易忽略去調(diào)節(jié)光源的輸出，這樣不僅不會(huì)創(chuàng)造良好的、舒適的工作環(huán)境,而且還造成了不必要的能源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。另外增加了用電負(fù)荷,在增加額外的電力投資的同時(shí)，還造成了大量的污染，

鑒于以上問(wèn)題,本課題設(shè)計(jì)了基于ＣAN總線(xiàn)的智能照明控制系統(tǒng).該系統(tǒng)是一種分布式的智能控制系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)相比克服了過(guò)多依賴(lài)控制者的個(gè)人能力、控制相對(duì)分散和無(wú)法有效管理、其實(shí)時(shí)性和自動(dòng)化程度較低等缺點(diǎn)，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)照明控制方式所不能實(shí)現(xiàn)的調(diào)光控制.其主要功能特點(diǎn)概括如下：

（1)照明控制器能夠合理利用自然光，及時(shí)調(diào)節(jié)光源的輸出使照度達(dá)到最合適的水平,并且可以及時(shí)關(guān)閉無(wú)人房間的燈.

(2）該系統(tǒng)是分布式的控制系統(tǒng)，控制器的控制功能進(jìn)一步下放至最末端的燈具，其上層管理軟件是對(duì)控制的運(yùn)行起監(jiān)控與管理，從而提高了系統(tǒng)的可靠性和增加某些輔助功能,但它不是中央式的控制系統(tǒng)，不會(huì)因監(jiān)控管理系統(tǒng)本身有故障影響整個(gè)控制系統(tǒng)的正?？刂?。

（3)本系統(tǒng)的突出特點(diǎn)就是ＣAＮ總線(xiàn)的應(yīng)用。因?yàn)椋肁N總線(xiàn)具有實(shí)時(shí)性好，可靠性高，配置靈活,抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn).因此將CAN總線(xiàn)技術(shù)應(yīng)用到照明控制系統(tǒng)中可以有效解決目前燈光控制系統(tǒng)中采用通信網(wǎng)絡(luò)如RS232、RS485、20mA電流環(huán)等所普遍存在通信距離短，數(shù)據(jù)傳輸速度慢，誤碼率高,可靠性差等問(wèn)題。

1.1.３主要研究?jī)?nèi)容

論文中分析了智能照明控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史與國(guó)內(nèi)外智能照明控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀，提出了基于ＣＡN總線(xiàn)的智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，對(duì)智能照明控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的硬件和軟件設(shè)計(jì),全文的安排如下:

第一章對(duì)國(guó)內(nèi)外智能照明控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀，照明控制方式的發(fā)展和智能照明控制系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡述，并明確指出本課題的意義，確定本文的主要內(nèi)容。

第二章首先對(duì)ＣAN總線(xiàn)的特點(diǎn)和應(yīng)用進(jìn)行了概述,確定了CＡN總線(xiàn)作為該系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)。接下來(lái)對(duì)系統(tǒng)所要完成的功能進(jìn)行了分析，最后根據(jù)系統(tǒng)所要完成的功能確定系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計(jì)方案。

第三章圍繞第二章的設(shè)計(jì)方案,對(duì)照明控制系統(tǒng)核心部分進(jìn)行了相應(yīng)的硬件電路設(shè)計(jì),完成了以ＡＴ8９C5２為核心芯片的數(shù)據(jù)采集模塊電路設(shè)計(jì),執(zhí)行器部分電路設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)通信模塊電路設(shè)計(jì)。

第四章為軟件設(shè)計(jì),利用模塊化編程思想，首先討論了控制器實(shí)現(xiàn)控制功能的程序設(shè)計(jì)及控制器與物理總線(xiàn)通信功能的程序設(shè)計(jì),并給出設(shè)計(jì)流程圖,最后對(duì)通信的實(shí)現(xiàn)部分包括對(duì)信息的發(fā)送和接收做了詳細(xì)的說(shuō)明.

最后對(duì)本文的研究工作進(jìn)行了回顧總結(jié)，并指出系統(tǒng)需要完善的環(huán)節(jié)。

１．2基于CＡN總線(xiàn)的智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們的生活水平也不斷提高,導(dǎo)致用電負(fù)荷的加劇，又由于世界性的能源危機(jī),能源缺乏已成為世界所面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題。而此問(wèn)題對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)尤為嚴(yán)重。運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)進(jìn)行分布式控制是照明控制系統(tǒng)的發(fā)展方向，針對(duì)傳統(tǒng)的燈光照明設(shè)備控制存在通信距離短、數(shù)據(jù)傳輸速率慢、誤碼率高、可靠性差等問(wèn)題，提出了一種基于CAＮ總線(xiàn)的智能照明控制系統(tǒng).

CAN（ConｔroｌleｒAreaＮｅtwoｒk）是一種有效支持分布式實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)，較傳統(tǒng)的分布式控制而言,具有明顯的優(yōu)越性.該系統(tǒng)功能強(qiáng)、投資少、可靠性高,便于擴(kuò)展,有著廣闊的應(yīng)用前景.所謂照明控制就是利用一定的元器件組成控制裝置，控制照明系統(tǒng)，以滿(mǎn)足人們的使用要求,營(yíng)造不同的氣氛，產(chǎn)生滿(mǎn)意的效果。同時(shí)，讓使用者最有效地使用照明器，盡量減少不必要的電能浪費(fèi)，使照明控制節(jié)能又具有良好的照明效果。合理和正確的選用照明控制方式是實(shí)現(xiàn)照明藝術(shù)性和舒適性的有效手段,是節(jié)約能源的有效措施.

國(guó)外從上個(gè)世紀(jì)９0年代就開(kāi)始從事智能照明系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，如今已開(kāi)發(fā)出不少的智能燈具和照明的智能控制與管理系統(tǒng),如澳大利亞奇勝（elｉsｐａl)的Ｃ-BUS總線(xiàn)，德國(guó)AＢB公司的I－BUＳ總線(xiàn),邦奇(Ｄyｎaｌim）Dynet總線(xiàn)協(xié)議，Ｐhilips的DALL協(xié)議，日本松下的HBS協(xié)議，以及X—１0的電力線(xiàn)載波協(xié)議.采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能燈光控制系統(tǒng)產(chǎn)品最近也相繼出現(xiàn)。與電力線(xiàn)載波方案一樣，由于沒(méi)有專(zhuān)用的網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)，安裝或擴(kuò)展非常靈活方便,這個(gè)方案甚至可以使用電池供電,不用連接電源線(xiàn),使用靈活方便，同時(shí)也降低了用戶(hù)的總體成本。

然而我國(guó)在燈光調(diào)控、節(jié)能方面的研究起步較晚。燈光調(diào)控在美國(guó)的使用率在７0％，歐洲占40%~５0%，亞洲占l０%~１５％,在日、韓占15％~20％，而中國(guó)還不到1‰.但是國(guó)內(nèi)在智能照明控制技術(shù)方面的研究也相當(dāng)迅速，如智能住宅中心控制系統(tǒng)(IHCＣ),和“真善美”品牌的智能照明控制開(kāi)關(guān)等。

2基于CAN總線(xiàn)的智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

2。１CAN總線(xiàn)的特點(diǎn)

簡(jiǎn)單地說(shuō),CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸就像郵電系統(tǒng)一樣,它并不關(guān)心每封信的內(nèi)容，而只注重傳輸規(guī)則。其規(guī)則為每封信都包含一個(gè)數(shù)據(jù)頁(yè)，數(shù)據(jù)頁(yè)最多包含8個(gè)數(shù)據(jù)行。每次進(jìn)行投遞時(shí),只有最小的ＩD號(hào)的信發(fā)至網(wǎng)絡(luò)上,網(wǎng)上所有的模塊都能接收。較大的ＩＤ號(hào)的信可能經(jīng)過(guò)幾次重試才能發(fā)送出去。CＡN具有如下特性：

(1）CAN為多主方式工作,網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而不分主從,通信方式靈活，且無(wú)需站點(diǎn)地址等節(jié)點(diǎn)信息