基于CAN总线的电气火灾报警系统设计方案

　　图7 监控设备硬件结构图

　　AT90CANl28是Atmel公司推出的高性能8位AVR单片机，基于AVR RISC结构。芯片采用哈佛结构，所有的寄存器直接与算术逻辑单元相连，大大提高了代码效率。硬件资源丰富，有53个通用I/O口。程序存储器大小为128KB，同时带4k容量的内部EEPROM.支持ITAG在线仿真技术，给软件开发带来了极大的方便，同时带CAN控制器。

　　键盘电路采用5×5矩阵键盘，一共25个键。实际只用到24个，功能为：0~9数字输入、上下左右 4个方向键、确定、取消、自检、消音、复位和5个功能键。键盘的列KEY L1到KEY L5分别连接单片机的5个外部中断口，键盘的行KEY H1到KEY H5与单片机的5个普通IO口相连。

　　本设计为了达到良好的人机交互界面效果，采用了320×240点阵的液晶模块。该模块为蓝底白字，带中文字库，支持图形和文字模式，使用十分方便。接口电路如图8所示。液晶模块留出了22个接口供用户编程使用。图中LCD-RS为写入命令/数据选择，LCD-RW和LCD-RD为数据读写接口，LCD-CS为模块片选，LCD-RES为复位口，LCD-DB0~LCD-DB7为数据输入口，采用并行通信，一次可写入一个字节。

　　图8 液晶显示接口电路

　　4 系统软件设计及实现

　　电气火灾探测器总体软件设计如图9所示。程序从初始化开始，初始化包括了单片机I/O口初始化、A/D初始化、CAN控制器初始化等准备工作。接着单片机开始采集漏电流和温度数据。为了保证采样的实时性，漏电流的采集采用了定时采样。

　　图9 电气火灾探测器软件流程

　　根据国标对监控设备的要求，用户对监控设备的操作权限分三级级别：操作员、管理员和超级管理员。要切换到另一个级别之前必须先注销，然后登录。操作员只能查看一些记录信息，操作权限低；管理员可以查看建筑的实时信息，远程控制探测器，操作权限高；超级管理员可以配置探测器节点，操作权限最高。级别高的可以操作低级别任务，反之不行。软件总体构架如图10，清晰展示了电气火灾监控设备的程序运行情况。

　　图10 电气火灾监控设备软件流程

　　5 结论

　　本文提出的电气火灾监控系统设计方案包括一个最多可带的200个节点的电气火灾监控设备和电气火灾监控探测器。电气火灾监控探测器用于检测各线路的剩余电流（漏电流）和温度。监控设备与探测器之间通过CAN总线通信。监控设备能实时显示各监控节点的运行状态，一旦检测到有漏电报警或温度报警，监控设备和探测器都能发出声光报警信号，同时在监控设备上面显示报警地点和何种报警，并存储报警记录。该方案中设计的报警系统通信距离远、速度快，数据传输可靠性高，即插即用，使用灵活。