CAN总线在停车场灯光智能控制系统中的应用(2)

照明回路与网络中其他节点的传感器的逻辑关系表。逻辑关系表的结构如下： 传感器 照明回路 1 2 3 1 0 0 1 2 0 1 0 3 0 0 0 4 1 0 0 5 0 0 0 6 1 0 1 7 0 0 0

上表表示节点的各个照明回路与系统中某一节点的的传感器（包括本节点）的互连关系。如果表项中对应值为1，则表示对应的照明回路与传感器相关联，一旦传感器有信号，相关的照明回路就会被打开。关系表中的各项的值可以随时改变，并通过上位机或串口重新下载到存储器中。

假设网络中有N个控制节点，每一个节点中将会存储N-1张关系表，对应于网络中的其余N-1个节点。一旦某一节点在CAN上发送传感器消息，其余的节点接收到该消息后就会从对应于发出消息的节点的关系表中查找与该传感器关联的照明回路并打开这些回路。这样一旦有车辆进入停车场，该控制系统就会打开控制方案规定的所有的照明回路，实现照明的智能化。

4 结束语

通过对系统软件、硬件的反复调试，该分布式灯光智能控制系统显示出了传统的停车场灯光控制系统无法比拟的优越性，可以有效减少小区地下停车场照明系统的安装和维护费用，具有良好的应用前景和推广价值。

基于RS-485总线LED立面照明智能控制系统 （转） 2009-12-28 15:47

摘 要 文章介绍了基于现场总线LED立面照明的智能控制系统。该系统通过采用RS－485现场总线技术对立面照明实现编辑和控制。文章阐述了系统各组成部分的功能和实现方案，重点介绍了自定义的通信协议以及主站控制软件的构件设计。 关键词 RS-485 串口 灯光 LED 1 前言

目前，在我国各大城市地标性建筑物的夜景立面照明中，已开始大量运用节能、响应快、色彩艳丽的LED光源，除节能外，从夜景效果来看，可控制性强。变化丰富是LED光源与传统光源的最区别。因此，开发先进、可靠的控制系统成为发挥LED光源优势的关键。

从国内的应用状况来看，目前市场多采用两种控制方式：内控与外控，应用还主要集中在简单的色彩变换上。因此，采用两种控制方式的LED项目与采用传统光源的项目相比，都存在同一个问题：照明效果的固定性。这种现象与LED产品的长寿命、多色彩、高响应度等特点相违背，不利于发挥LED的优势，严重影响了LED的推广。因此，我们以为，设计开发新型的控制方式，使LED夜景画面可随时更新，将极大地推动LED产业的发展。

笔者通过对国家新材料行业生产力促进中心于2005实施的课题《半导体照明应用示范工程》中新型“LED灯光控制系统”的简要介绍，对该系统在设计过程中所涉及到的若干问题进行讨论，并从系统构架设计、通信协议设计、软件构架设计三个方面重点讨论此模式的特点及设计要点。

2 系统构架设计

LED智能灯光控制系统是基于RS－485通信技术的现场总线，通过自定义通信协议在总线上外挂各类型控制器，并由主控统一管理的主从式总线型照明控制系统。它包括主控层、通信层、及LED灯具层，系统层次结构如下表所示。

其中，主控层负责效果编辑、分析、存储、数据打包分配，从照明

效果参数的设定和修改，到数据的查询，实现对LED灯具的管理；通信层通过自制定的通信协议与LED灯具层及主控层进行通信，完成数据拆包、校验、数据再分配等多步骤的数据处理；LED灯具层由N个灯具组成，核心为Inter C51单片机组成的数据处理系统。系统拓扑结构如图1所示。

通过工控PC机上的控制软件，并利用主、从站的MCS-51类型的单片机作为通信控制器。三层之间通过RS－485现场总线进行物理链路连接，通过由主站线程调度实现从站轮巡时间取得划分，实现在特定时间片内主到灯具XX之间的点对点通信。 3 通信协议设计

通信协议的设计是系统设计的关键性问题，其信息帧的格式设计、链路建立方式、校验方法等设计都影响到系统的实时性与可靠性。下面就地址识别、帧设计、数据包设计、以及通信链路过程四个关键方面进行讨论。

3.1 地址识别

地址识别可以采用数据包过滤的软件识别或采用特定硬件地址识别。地址识别方法的确定和软件识别算法的设计，将严重影响系统的正确性和可靠性。两种方法的选用，取决于系统的实时性要求和系统采用的硬件结构。

本系统中所采用的MCS-51处理器专门为多机通信设计了一个专用SM2位，为此可以利用硬件识别，实现基于地址/数据帧的多机通信。 3.2 数据帧的设计

本系统中按照以下格式发送。前8位为起始字节，接着为地址字节，接着为命令/数据字节，校验字节，最后为停止字节。帧格式如图2所示。

此系统中的数据帧分为三部分：广播帧、地址帧。数据帧。广播帧是主控发给所有从控的信息帧，其实也可以归纳到地址帧内，但此时地址为广播地址，主要用于系统参数设置，时钟同步时用于检测计算延时等；地址帧的设计是用于地址识别和应答，一个主控可控制255个类别控制器，一个类别控制器又可以驱动255个LED灯具。数据帧主要是完成命令传送，参数传输等功能。 3.3 数据包的设计

数据包的设计包括帧的组织方式，各种功能码设计、校验码设计以及数据设计问题。数据包格式如图3所示。功能由上下位机根据所需传输的参数类型、个数，以及系统对下位机功能设置情况而进行约定，有特殊字符代表特定的功能码如图4所示。

其中校验码的生成取决于系统所采用的协议，在某一具体场所可以通过现场设置来选择。本系统采用的CRC校验码，生成多项式采用CRC－16，该多项式能全部检查出16位及以下的错误，对16位以上的漏检概率0.003％，完全满足系统的要求。 3.4 通信链路的过程

由于现场环境复杂，该系统必须具有较好的抗干扰性。为了保证总线信号的传输不会出现延时、地址信号出错、指令信号跑飞等情况发生，通信采用主从应答方式和精确划分时间段的通信轮巡方式。通信链路主

要过程如图5所示。主控首先发送类别控制器的地址帧作为握手信号，被寻址的类别控制器应答主控，建立链接。在判断地址符合后，主控就按照命令向从控制器传输适合的数据。 4 软件构架设计 …… 此处隐藏：859字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……