基于CAN总线的电梯智能控制系统呼梯控制器设计与开发（武工大）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：36648465
类型：共享资源
大小：4.55MB
格式：ZIP
上传时间：2020-01-03
上传人：遗****
认证信息
个人认证
刘**（实名认证）
湖北
IP属地：湖北
25
积分
- 关 键 词：
-
基于
CAN
总线
电梯
智能
控制系统
控制器
设计
开发
武工
- 资源描述：
-
基于CAN总线的电梯智能控制系统呼梯控制器设计与开发（武工大）,基于,CAN,总线,电梯,智能,控制系统,控制器,设计,开发,武工
- 内容简介：
-
武汉理工大学毕业设计（论文）题 目： 基于CAN总线的电梯智能控制系统呼梯控制器设计与开发 学院（系）： 自动化学院 专业班级： 自动化0601班 学生姓名： 余伦勇 指导教师： 陈启宏，黄亮 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了本论文绪论章节的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密囗，在 年解密后适用本授权书2、不保密囗 。（请在以上相应方框内打“”）作者签名： 年 月 日导师签名： 年 月 日武汉理工大学本科生毕业设计（论文)任务书学生姓名： 余伦勇 专业班级： 自动化0601班 指导教师： 陈启宏，黄亮 工作单位： 自动化学院 设计(论文)题目: 基于CAN总线的电梯智能控制系统呼梯控制器设计与开发设计（论文）主要内容：解电梯控制系统结构，了解电梯群控原理，设计呼梯控制器，能手动设置楼层，实时接收CAN总线信息，滚动显示当前楼层号，并能实时采集按钮信号，点亮呼叫按钮，并将呼叫信息通过CAN总线发送给电梯主控制器。完成硬件电路设计并仿真。要求完成的主要任务:1学习单片机的接口与应用技术（包括硬件和软件的设计）；2了解电梯的结构和工作原理；3分析呼梯控制的功能需求，确定呼梯控制器的几大功能模块；4设计呼梯主控模块的硬件电路（能设置显示楼层-99+99；CAN位率=0.125Mbps），并编写相关的软件；5设计LED点阵显示屏（16256，能同时显示32个汉字；串行通信位率=4800bps）控制模块的硬件电路，并编写相关的软件；6在PROTEUS中对软件和硬件进行仿真；7撰写毕业设计论文，字数不低于15000；8完成外文文献翻译，字数约为10000左右。必读参考资料：1 朱德文电梯群控技术m北京：中国电力出版社，20052 杜尚丰CAN总线测控技术及其应用m北京：电子工业出版社，20043 李学海PIC单片机原理m北京：北京航空航天大学出版社，20034 (美) Di JasioPIC微控制器技术及应用m北京：电子工业出版社，20035 刘笃仁PIC软硬件系统设计m北京：电子工业出版社，20036 Dewen ZhuResearch on Fuzzy Logic Controller in Elevator Traffic Dispatch mNational University of Defense Technology Press2001指导教师签名： 系主任签名： 院长签名（章）： 武汉理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告1、目的及意义（含国内外的研究现状分析） 随着人类社会的发展和城镇化进程的加快，越来越多的人口涌向城市。形成了城市人口相对过剩，而城市及周边土地资源相对缺乏的严峻形势。为了解决这一突出矛盾，人们不断地将新科技新思维应用于城市建筑。进而产生了大型高楼，智能建筑等现代化的建筑理念。在当今现代社会，在城市的任何一个角落都可以看到电梯的身影。在高层建筑中，电梯已成为不可缺少的垂直运输设备；每幢大型高楼都也可说是一座垂直的城市，而电梯系统则可以比作这个城市的交通系统。因此，电梯的好坏尤为重要。在这里所说的电梯的好坏并不是单纯的指所制造的电梯质量的好坏。电梯作为一种为人们日常生活服务的运输工具，它的安全性，运输的高效性，所提供的服务的人性化程度更是重中之重。 自从1854年，美国人伊莱沙.格雷夫斯?奥的斯第一次向世人展示了他发明的升降梯安全装置，升降梯才开始真正的走进人们的生活并在世界范围内得到广泛的应用。而1889年，美国奥迪斯电梯公司制造出来的采用直流电动机作为动力，通过蜗轮减速器带动卷筒上缠绕的绳索，悬挂并升降轿厢的升降梯才算是名副其实的电梯。自那以后，电梯的外形和制作材质都在发生着巨大的变化100多年来，电梯的制作材质由黑色到彩色，样式由直式到斜式；在操纵控制方面更是步步出新，手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话等等，多台电梯还出现了并联控制，智能群控；双层轿厢电梯展示出节省井道空间，提升运输能力的优势；外形更是千变万化，扇形、三角形、半菱形、半圆形、整圆形的观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。随着人类在机械、电子、光学等领域的发展，调频门控、智能远程监控、主机节能、控制柜低噪音耐用、复合钢带环保等新型电梯竞相问世。我国的电梯产业起步较国外要晚100多年，虽然在现代化建设中，我国的电梯产业取得了长足的进步和发展。而且有一些国内的研究所在就调频门控、智能远程监控、主机节能等先进的电梯技术进行研究，而且取得了一些成果；但是离实际应用任然有一段距离，同国外先进相比更是相距甚远。回顾电梯的发展，它的控制算法可以说是发生的巨大变化，现代电梯已采用电梯群控技术分为被动式控制方法和主动交互式控制方法。虽然主动交互式控制算法会比较复杂，但就控制效率而言，它不会比传统的被动式控制方法低，而且在某种情况下会得到更高的运行效率，有巨大的应用空间。而现在几乎所有的电梯都是采用被动式控制方式，电梯组件也是基于此设计；因此设计基于主动交互式控制方式的呼梯控制器将有很大的商业空间。其意义也是不言而喻。2、基本内容和技术方案查阅文献资料，在了解和熟悉目前国内外电梯系统结构、功能以及发展现状的基础上，对当前国内外电梯系统的相关资料进行搜集。在此基础上，对呼梯控制器的需求进行系统的归纳：第一，通过CAN总线同电梯群控系统通信，向系统提交呼梯请求，取消请求。接收系统发出的轿厢到站指令和清除呼梯响应指令，让呼梯控制器熄灭呼梯响应指示灯。第二，通过中断的方式接受用户的呼梯请求和取消呼梯请求。第三，通过红色发光二极管指示呼梯请求按钮，取消呼梯按钮的位置；通过绿色发光二极管指示用户的请求是否被记录（绿色发光二极管被点亮说明该请求被记录，反之则未被记录）；通过发光二极管指示当前轿厢的某些状态，例如：“FULL（轿厢已满）”，“负楼层（当前显示的楼层号为负）”，“上行（轿厢处于上行状态）”，“下行（轿厢处于下行状态）”，“X（表示当前楼层不被服务）”等等。第四，能够设置当前楼层号。第五，能够实时显示轿厢当前所处楼层。第六，能够和下位单片机进行串口通信，将要显示的信息传输给LED点阵显示控制模块。以此为依据，对电梯系统的呼梯控制器进行总体设计并完成电路原理图的绘制和仿真，完成字数不少于1.5万字得毕业设计论文。3、进度安排第12周： 毕业实习，撰写毕业实习报告；第34周： 翻译外文资料，初步确定方案，完成开题报告；第5周： 确定最终方案，并进行可行性分析；第68周： 硬件设计及程序代码编制；第9周： 中期检查；第1011周： 综合调试，根据结果完善系统；第1214周： 完成论文撰写；第15周： 论文答辩；第16周： 论文装订4、指导教师意见余伦勇同学调研充分，研究内容充实，技术方案明确可行，现已经具备开始毕业设计的条件。该生能达到预期的目标，同意进入设计阶段。 指导教师签名： 年 月 日武汉理工大学毕业设计（论文）目 录摘要1Abstract21 绪论31.1 引言31.2 课题研究意义41.3 研究现状61.4 主要研究内容92 呼梯控制器总体方案设计102.1 CAN总线概述102.2 呼梯控制器功能需求分析112.3 呼梯控制器总体方案113 呼梯控制器硬件设计123.1 呼梯主控模块设计123.1.1 呼梯主控模块总体电路图133.1.2 楼层显示133.1.3 呼梯请求143.1.4 同LED显示控制模块进行串行通信143.1.5 CAN总线通信153.1.6 楼层设置153.1.7 信息指示模块173.2 LED点阵显示模块设计183.2.1 LED点阵显示模块总体电路183.2.2 LED点阵显示屏的搭建183.2.3 LED点阵显示模块驱动203.2.4 LED点阵显示屏的主控模块244 系统软件设计264.1 软件编辑环境介绍264.2 主控模块软件设计264.2.1 主控模块软件概述264.2.2 主控模块主要流程图274.3 LED点阵显示控制器软件设计304.3.1 LED点阵显示屏主控程序概述304.3.2 LED点阵显示屏主控程序流程图315 基于PROTEUS的系统仿真325.1 proteus概述325.2 呼梯主控模块仿真电路325.3 LED点阵显示屏控制模块仿真电路325.4 proteus仿真结果335.4.1 呼梯主控模块仿真335.4.2 LED点阵屏控制模块仿真376 全文总结及展望38致 谢40参考文献41附录1：主控制器源程序42附录2：LED点阵显示控制器源程序49附录3：主控模块总体电路54附录4：LED点阵显示控制模块总体电路图55附录5：呼梯主控模块仿真电路56附录6：LED点阵显示屏控制模块仿真电路57II摘要全文对电梯的产生，发展历程以及发展方向作了一个大致的介绍。其中，重点突出了电梯控制方法的发展和变化。电梯控制方法虽然千变万化，但始终是围绕一个目的提高电梯的运行效率。本论文分析了现代电梯群控方案之后，将整个电梯系统始终在被动地响应人们的呼梯请求的电梯控制方法归为被动式电梯群控方法；并在此基础上提出了一种新的电梯群控构想电梯群控系统可以根据用户的呼梯请求和当前的轿厢运行状态给出乘客的最佳乘梯点，并通过信息显示模块告诉乘客。并将这种控制方法命名为主动交互式电梯群控方法。在此基础上，本文分析了这种电梯控制方法对电梯系统硬件的新要求。经过分析，得出了需要修改当前呼梯控制器的设计方案的结论。传统的呼梯控制器只能接收乘客的呼梯请求，显示轿厢的当前楼层。显然是不能满足交互式的电梯群控技术的要求。一般的呼梯控制器，用户的呼梯请求会被呼梯控制器锁存，直到电梯运行到该楼层才会被清除。对于采用现代电梯群控技术的电梯群，当某一人发出了呼梯请求，为了提高运行效率，群控算法可能让另一部电梯为其服务。这就要求呼梯控制器可以接收总控机的指令，将呼梯请求清零或重置。由于电梯有多种工作模式，及时通知乘客当前的运行模式并给出合适的乘梯点将会使电梯系统按照最优的运行路线进行，这就需要呼梯控制器有强大的信息显示功能。围绕这些新的功能需求，本文在第三章中进行了相应的呼梯控制器的硬件设计；在第四章中对呼梯控制器的软件部分进行了设计；在第五章中对整个呼梯控制器进行了基于PROTEUS的仿真。关键字：主动交互式电梯群控；呼梯控制器；Proteus仿真 AbstractThe full paper make a general introduction of production of elevator and the process of elevators develop . Highlights the development of elevator control and change in the paper. Although changing the lift control , but it is always around a purposeimproving the efficiency of the elevator . After analyzes the modern elevator group control program in the paper , we define the elevator control method in which the whole system will always call a passive response to peoples requests for elevator control ladder as a passive method of elevator group control . On this basis , we propose a new concept of elevator group control methodAccording to the users call request and the current car running , elevator group control system ladder give passengers the best point a . On this basis , this paper analyzes the new elevator control methods new requirements for elevator hardware . After analysis , we get a result that we should modify the current ladder controller design . Conventional controller can only receive calls ladder ladder passengers call request and show car of the current floor . Obviously can not meet the requests of interactive elevator group control technology . In the general call ladder controller , the users call request will be latched by call ladder controller until the car run to the floor . In the elevator that uses modern elevator group control technology , when a ladder give a call request , group control algorithm may allow the other car serve the ladder for improving efficiency . This requires the call ladder controller can accept the master controllers instructions and clear or reset the call request . As the elevator has a variety of operating modes , to inform passengers of the current operating mode and give the right point by ladder will run the elevator system in accordance with the optimal route . So call ladder controller requires a display . Around the needs of these new features , this paper describes the hardware design of the controller call ladder in the third chapter . This paper describes the software design of the controller call ladder in the fourth chapter . This paper simulate the entire call ladder based on the “PROTEUS” in the fifth chapter .Key words: active interactive elevator group control；call ladder controller ; “PROTEUS” simulate1 绪论1.1 引言随着人类社会的发展和城镇化进程的加快，越来越多的人口涌向城市。形成了城市人口相对过剩，而城市及周边土地资源相对缺乏的严峻形势。为了解决这一突出矛盾，人们不断地将新科技新思维应用于城市建筑。进而产生了大型高楼，智能建筑等现代化的建筑理念。在当今现代社会，在城市的任何一个角落都可以看到电梯的身影。公司大楼需要电梯，以方便工作人员上班下班；大学中的教学楼需要电梯，以方便师生上下课；医院更是需要有电梯，以运送重伤的病人上下楼。毫无疑问，在高层建筑中，电梯已成为不可缺少的垂直运输设备；每幢大型高楼都也可说是一座垂直的城市，而电梯系统则可以比作这个城市的交通系统。因此，电梯的好坏尤为重要。在这里所说的电梯的好坏并不是单纯的指所制造的电梯质量的好坏。电梯作为一种为人们日常生活服务的运输工具，它的安全性，运输的高效性，所提供的服务的人性化程度更是重中之重。电梯作为运输人的交通工具以来，它的安全性始终是放在第一位的。但是自从1854年，美国人伊莱沙格雷夫斯奥的斯第一次向世人展示了他发明的升降梯安全装置，升降梯开始为人们服务以来；虽然电梯历经一百多年的发展，电梯的制作材质由黑色到彩色，样式由直式到斜式，在操纵控制方面更是步步出新，手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话等等，外形更是千变万化，扇形、三角形、半菱形、半圆形、整圆形的观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭1。然而电梯的安全装置在原理并没有发生太大的突破，所改变的仅仅是将以往的机械安全装置电气化，以提高电梯使用的安全性。为了提高电梯的运行效率，电梯的控制技术历经一百多年的发展，出现了将多台电梯进行分组，根据楼内交通量的变化，用计算机控制，实现最优输送的电梯群控技术。早在1946年就设计了电梯群控系统，1949年建成的联合国大厦中的电梯应用了电梯群控技术，1975年以后，发展到现代电梯群控系统阶段。电梯群控系统的应用历经了简易自动控制，集选控制和群控几个发展阶段。在使用电梯的初期，由于电梯由司机来操纵的控制方式很不经济，因此人们采用了简易的自动控制方式。但是它不能同时响应多个呼梯信号，使用起来很不方便，而且运行效率低下。后来出现了集选控制，它能记录所有的呼梯信号，并在前进方向上根据呼梯顺序停靠。直到这一时期，各电梯都是单独控制的。到后来，随着社会的发展和大型建筑的出现，特别是大型办公楼，只有单台电梯不能很好地应付全部客流，因此需要在建筑中同时设置多部电梯。这样就出现了一个问题，这多部电梯是共用一个控制器，还是分别配置相应的控制器。如果各电梯采用独立的控制器，由于各电梯之间缺少必要的联系，如果在某一层的乘客同时向每部电梯都发出了呼梯请求，那么这几部电梯有可能都为该乘客服务，这样根本不能体现大型建筑中设置多部电梯的意义。另一方面，在类似于办公大楼的这种大型建筑中，上下班的单行客流十分集中，上班的上行乘客，下班的下行乘客，午饭时的上下行乘客十分多，单靠增加电梯的荷载，速度，台数是不能适应这种客流量的剧烈变化规律的，也难以克服轿厢的频繁往返运行，更无法改善在某时间段内必然出现的长候梯现象。关键问题在于如何对这几部电梯进行集中调度。要根据轿厢的人数，上下行的停站数，层站及轿厢内呼梯，以及轿厢所在的位置等因素，来实时分析客流的变化情况，自动选择最合适的输送方式。为此，这多部电梯应该共用一个控制器。这里所说的共用一个控制器并不是说在物理上只有一个控制器，而是在各个电梯的控制器的基础上还有一个主控制器，负责各电梯的综合调度。在逻辑上，就像是只有一个控制器一样。在这样的系统中，层站的召唤按钮对所有并联电梯来说是共有的，交通流量监控系统能确定电梯群中的哪一部电梯去应答层站召唤信号。据不完全统计，从1986年到2002年，我国发布的电梯交通配置方面的专利共有231项，其中同电梯群控相关的专利就占了105项，大约占电梯交通配置专利的45%2。由此可见，人们对电梯群控技术可算得上是情有独钟。为什么人们偏偏对电梯群控技术情有独钟呢？虽然电梯已有一百多年的历史，但电梯的安全技术早已成熟定型。随着社会的进步，城市的发展和大型高楼的涌现，电梯运行效率逐渐成为电梯应用的瓶颈。如何将现有电梯的运行效率提升得更高成为学者们探讨的话题和研究的课题。电梯控制技术发展到今天的现代电梯群控技术，虽然电梯的运行效率较以往要高得多；但社会在进步，大楼会越来越高，越来越大，人们对更高效率的电梯的需求将是一个永恒不变的课题。1.2 课题研究意义随着社会的进步和城市的发展，智能建筑的概念应运而生。智能建筑是以建筑为平台，兼备建筑设备，办公自动化及通信网络系统，集结构，系统，服务，管理及他们之间的最优化组合，向人们提供一个安全，高效，舒适，便利的建筑环境。也可以说，智能建筑是综合采用了电子信息技术，通信技术和计算机技术，对大楼的设备进行综合自动监控，对信息资源进行管理，对用户提供综合信息服务的，符合未来信息化社会要求的建筑物。兴建智能建筑已成为当今世界的开发热点，也是各国综合国力的具体表征。电梯交通配置是构成智能建筑的三大系统之一楼宇自动化系统中的重要内容。智能建筑业的飞速发展必然带动电梯交通业的发展。没有电梯交通配置技术与之相适应，智能建筑业的飞速发展将是不可想象的。当今在美国，在新建建筑和改建的楼房中，70%是智能建筑。日本到20世纪末，有65%的大楼已经达到智能建筑的标准。国内智能建筑业也在飞速发展，据统计，全国已建成智能建筑1400幢，其中北京700幢，上海400幢，广东和江苏各为200幢。外刊预测：21世纪全世界的智能建筑有一半以上将建在中国。由此可见电梯交通配置的重要地位。而对电梯交通配置的关键环节电梯群控的研究的意义更是不言而喻3。电梯作为一种专为人服务的交通工具，乘客对电梯性能的评价是十分重要的。作为大楼公共交通工具的电梯系统，最重要的是安全运行，这样，乘客对电梯才能产生一种信任感。乘客的要求可分为两类：生理上的和心理上的，即生理上的承受能力和心理上的承受能力。这两种承受能力和多个因素有关，且表现得相当程度的复杂性。生理上的要求是指乘客对其在垂直平面内的轿厢运动方式提出要求。当人们在电梯所在的垂直平面内运动时，引起体内器官在体内移动，从而产生不舒服的感觉，这种感觉发生在人体承受加速和减速时，即所谓的超重和失重效应。作为飞行员或者航天员而言，他们需要进行这方面的训练。但作为垂直公共交通系统主要交通工具的电梯系统，不可能要求电梯系统的乘客拥有飞行员一样的身体素质，能承受较大的加速度。因此必须在生理上满足大部分人的要求。人们对重力加速度效应反应的轻重，不仅取决于年龄，还与人们生理和心理方面的健康状况，以及运行是否突然发生等因素有关。到目前为止，还没有一个明确的理论来解释加速度和人体健康之间的关系，但凭经验可以知道：人们对电梯的运行速度的适应性是很强的，甚至可以说是没有限制的，但是对加速度的适应性却是很有限的。因此加减速度应限制在大约1.5米每平方秒之内，加速度的变化率不超过2米每立方秒且保持恒定，这种不舒服的感觉便可以减轻3。可以预料，人们心理上的感觉是十分微妙的。乘客对同一部电梯的服务级别有一定的要求，但同样是这位乘客在一天中的不同时间和不同地点，却对电梯的服务级别有着不同的要求。就以一个普通的白领为例，在上班乘电梯的过程中对电梯的服务没有太多的要求，尤其是在他打过上班卡后，更是没有任何的烦躁感产生；但同样是这位员工，乘坐同样的电梯，当他下班回家的时候如果不能迅速离开办公大楼，就会产生明显的烦躁感；相对而言，他就不会对自家住宅电梯的服务级别作出相同的要求。乘客的这种要求可以归纳为乘客对候梯时间的要求，候梯时间是主要的心理要求。乘客对乘梯时间长短是影响乘客心理状态的第二为因素。例如，去建筑物的顶层的乘客在乘梯时间长于90秒时，会对电梯的中间层停靠变得极为不赖烦。其容忍程度还取决于他是否有同伴同行，以及其他乘客的行为举止如何等。这种心理上的要求由一位外国学者归纳为：乘客乘坐电梯的时间应保持在一个特定的期限内。另外也存在着其它心理因素，如美观大方的轿厢装潢，考究的候梯厅和轿门外观等因素，增加了乘客对电梯系统的信任感，克服了人们对乘坐电梯的担心心理。实践证明，对于办公大楼等大型建筑，采用电梯群控技术，可使电梯交通系统质量大为改善，一般可使平均间隙时间缩短15%25%，即输送能力提升15%25%。由于实现自动高度和各层均等服务，可使长候梯时间大为缩短，一般可减少40%60%。根据研究，乘客的候梯心理烦躁程度与候梯时间的平方成正比。而候梯时间超过60秒即为所谓的长候梯时间，其心理烦躁程度会急剧上升，采用电梯群控技术将使种情况大为改善3。乘客对电梯生理上的要求一般可以通过改善单台电梯的运行性能来满足，这些改动现在已经由电梯生产厂家直接在电梯的运行参数中予以保证，一般不再电梯交通配置设计的考虑范围之内。而乘客心理上的要求就不是简单地改善电梯系统的运行能够满足得了，他需要通过对电梯群的有效协调控制来满足。乘客对乘坐电梯的心理要求主要表现在对候梯时间和行程时间上的要求，但在不同的客流交通情况下，转变为不同的具体要求。这就要在电梯系统安装之前通过有效的计算和分析，设计合适的群控算法，确保电梯系统在运行期间能够保证乘客的心理要求。综合以上分析，电梯群控技术的应用将是一个不可逆转的发展方向。一个技术的发展和应用必然对原有电梯的设备提出了新的要求。例如：在某些商务大楼中，如果在某层有一个临时会议。这就需要电梯系统分配一个临时的专线电梯（如从厅堂直达会议楼层），为这些特定的乘客服务。在这种情况下，该台电梯将不会为其它的楼层服务，这就需要用有效的方式将这一临时变更及时地告诉给任何可能需要乘坐该电梯的人。最有效的方法是在呼梯厅设置一个专用的信息显示面板，供系统发布实时的变更通知。除此以外，还要求系统能按需求随时禁用和启用该呼梯面板；撤消某一呼梯厅口的呼梯请求等等。研究并设计适应新型电梯控制技术要求的电梯呼梯控制器在内的一系列相应电梯组件对于新技术的应用的意义不言而喻。1.3 研究现状不同用途的建筑，客流交通的特点也不尽相同。对各类建筑的客流交通特点的分析和计算是进行电梯合理配置，研究控制方法和策略的基础。即使同一个建筑，由于具体使用情况的不同，当地生活习惯和作息制度的不同，以及季节的变化，其客流情况也会有很大的差别。但是统计结果表明，它的确是存在一种稳定的规律。但是，即使在同一座建筑物，由于其具体使用情况的不同和季节的变化，都会导致客流规律的变化，这也正是电梯交通系统固有的一种不确定性，也是导致电梯控制与配置的难点之一3。不同的电梯系统对交通模式的分类会有些不同，但一般模式相同，包括：上行高峰交通模式，下行高峰交通模式，午饭前交通模式，午饭后交通模式，随机层间交通模式，客闲交通模式，会议交通模式等。当主要的客流是上行方向，即全部或者大多数乘客在建筑物的门厅进入电梯且上行，然后分散到大楼的各层。这种情况被定义为上行高峰交通模式。它一般发生在早上上班时刻和午休结束时刻。一般这样认为，一个电梯系统如果能够有效地应付上行高峰期的交通需求，那么该电梯系统也可以满足其它交通模式的交通需求。当主要的客流是下行方向，全部或者大多数乘客是从大楼的各层站乘梯下行到门厅并离开电梯，这种状况被定义为下行高峰交通模式。通常发生在下班时刻和午休开始时刻。下行高峰期，乘客密度较大，往往使轿厢停靠一两层后轿厢就满员了，因此应合理地确定上行轿厢的目的层，然后向下运行，使电梯系统均匀地服务于各层的下行乘客。当主要的客流是从某一层来或朝着某一层去，而该层不是门厅，这种状况被定义为两路交通模式。两路交通状况多是由于在大楼的某一层设置有茶点部或会议室，在某一天的某一时段该层吸引了相当多的到达和离开的呼梯信号。所以两路交通模式发生在上午和下午休息期间或会议期间。出现两路交通模式时，电梯系统应加强特定楼层的客流输送能力，应派剩余空间比较大的电梯来服务，或干脆将轿厢直接调过来为其服务。电梯系统应对这特定楼层交通进行记忆和学习，对此类楼层的呼梯给予更多的重视和优先权。对此类楼层服务的轿厢的可用空间给予较高的权值。当主要的客流是朝着某两个楼层或从某两个特定的楼层而来，而其中的一个楼层可能是门厅，这种交通状况被定义为四路交通模式。在中午休息期间，会出现客流上行和下行两个方向的高峰状况。午饭时客流主要是下行，超门厅和餐厅。午休快结束时，主要是从门厅和餐厅上行。所以四路交通多发生在午休期间。四路交通又可分为午饭前模式和午饭后模式。此两种交通模式与早上晚上发生的上行和下行客流高峰不同，虽然主要客流都为上行模式和下行模式，但这两类交通模式同时还有相当比例的层间交通和相反方向的交通。交通量的比例还与午休时间的长短，餐厅的位置以及大楼的使用情况有关。出现四路交通时，不但要考虑主要交通客流，还要考虑其它客流。与单纯的上下高峰期有所不同。在上午上班时间后和午饭前之间和中午上班后至下午下班前之间，大楼层间客流交通占主要部分。这种客流模式被定义为层间交通模式。层间交通模式是一种基本的交通状况，存在于一天中的大部分时间。层间交通要求合理的停靠策略。当轿厢没有呼梯信号分配给它时，应考虑轿厢停靠在哪一层。可以要求空轿厢均匀的停靠在各个楼层，也可以要求轿厢停在客流较大的楼层（当然这需要电梯系统经过较长时间的学习），还可以根据各楼层当前的人员数量来确定轿厢优先停靠点。客闲交通模式是指客流量很小时的情况，如在休息日，夜晚，清晨等。由电梯群控系统的交通特性可知，同一座建筑物在一天中的不同时期，客流模式差异也很大，不同的客流情况对电梯系统有不同的要求，只有采用不同的控制策略和算法，才能获得满意的控制效果。对客流模式的辨识的正确性和及时性对电梯系统的性能具有重要影响。针对电梯控制的这一现实状况，人们开发了几类电梯群控系统。全自动群控运行方式电梯群控系统该系统适用于上下班时，比较缓慢地出现暂时客流高峰的情况。全自动群控方式兼带高峰负荷服务的群控系统该系统适用于上下班时出现暂时客流高峰的情况。这种高级运行操作方式，在平时能消除特定的或暂时高峰负荷而出现的混乱。全自动群控运行方式兼带信息存储的群控系统该系统适用于独家公司专用大型办公楼或大型宾馆，可适应营业时间内的各种交通客流变化情况，用及时预约和缩短候梯时间等功能来提高服务效率。在计算机控制技术出现以前，主要应用数理统计的方法进行电梯交通统计特性的研究。到了现代电梯阶段电梯技术以计算机，群控和集成模块为特征，对于超高层建筑来说，电梯结构向双层轿厢和空中大厅形式发展，电梯交通系统也已成为楼宇自动化的一个重要子系统。电梯交通配置的发展趋势是：从统计特性过渡到动态特性；以专家系统和神经网络等人工智能技术为武装；广泛使用计算机群控技术和电梯交通配置CAD；同时也继续拓宽研究统计公式及确定统计参数。电梯交通系统利用计算机控制的第一个方法，是将常规控制算法用软件程序实现。由于常规控制算法提供的性能必然受到它的固定逻辑程序所限制，因此不是最优的方法。另一种可能是一种新的设计的控制系统，按照每个轿厢应答召唤信号的时间，把层站召唤信号分配给轿厢。它还包括许多其它的功能，如优先级的确定，对客流频繁的楼层的考虑，以及对长时间候梯信号的优先服务等。计算机控制能直接完成控制算法参数的在线变化，通过新程序输入计算机，不需要重新布线，能很快实现控制算法的完全改变。计算机控制的另一个优点是其数据的记录功能。在计算机中能记录和分析交通状况和目的数据信息，记录分析轿厢的运行和电梯的性能，开关门的时间，故障部件检测记录数据的保存等。可以实现这些数据的远距离查询，并随时监测任何故障的发生。根据这些数据可以改进控制算法参数，使其适应建筑物的需求。自从计算机应用到电梯交通系统之后，开始研究系统的动态特性，即用模糊逻辑，专家系统和人工神经网络等人工智能技术来描述电梯交通系统的非线性，不确定性，模糊性和扰动性，从而提高电梯交通系统的整体服务性能，完成电梯交通整体最优配置。表1列举出了从1986年到2002年以来，我国发布的电梯群控专利情况3。表1 电梯群控专利明细表项目系统整体模糊控制神经网络专家系统计算机网络分组算法电子信息硬件其它数量（项）427112121228比例（%）406.7111.911.411.426.7合计（项）105正如前面所述，为了使电梯在各种客流模式下都有较高的运行效率，人们针对各种客流模式的特点设计出了相应的电梯群控模式，例如：客闲模式，平常模式，上行高峰模式，下行高峰模式，午饭交通状态等。电梯系统采用相应的辨识算法，识别当前的客流模式，并将电梯切换到相应的运行模式。这样固然能得到很高的运行效率，但是有没有办法将整个系统的运行效率提升得更高呢？从表1可以看出，人们将太多的精力都花在改进电梯的控制算法（电梯系统的软件部分），而将很少的精力花在电梯硬组件的改进。从人们的生活中也可以看出一些端倪。在很多大型建筑内，虽然用的是比较先进的电梯群控算法，但是呼梯控制器等一些电梯组件却没有更新。就拿呼梯控制器来说，都只有“上”、“下”两个呼梯请求按钮。也有一些呼梯控制器多安装了一个呼梯“取消”按钮，用来撤消用户的错误呼梯请求。也有少数国外智能电梯系统还在呼梯控制面板上设置了一个触摸面板，可以让用户输入目的楼层，以便电梯群控系统更具该请求优化整个电梯系统的运行。从某种程度说，这是对传统电梯组件的改进，但并未从根本上去改变传统的电梯组件设计电梯组件的观念并未改变。不难看出，整个电梯系统始终在被动地响应人们的呼梯请求。就像学生被动地听老师将课一样，缺少老师和学生之间的交流老师不知到那些该讲那些可不讲。这样教学的效果也高不到哪里去。试想一下，如果客户在某一楼层发出了呼梯请求，按照群控算法60秒后客户可以乘上电梯；然而系统提示，客户可以花20秒的时间步行到某一层，然后过20秒的时间就可以乘上电梯（当然这只适用于普通的电梯系统，对于医院电梯和运货电梯并不适用）。对于乘客而言不但多了一种快捷的乘梯选择，而且在某种程度上减轻了乘客候梯所产生的烦躁感。对于整个电梯系统而言，可以通过这种交互式方式让乘客到最优的乘梯点候梯，可以主动地削弱随机的呼梯请求对整个系统的干扰，使得整个电梯系统始终在最优运行方式附近工作。相对于传统的被动式电梯群控系统而言，这种主动交互式电梯群控方案似乎具有更好的鲁棒性和更高的运行效率。这就需要用新的理念去设计呼梯控制器 一种与这种群控算法相适应的呼梯控制器。1.4 主要研究内容正如上文所论述的那样，本文主要内容就是分析主动交互式电梯群控系统中，系统对呼梯控制器所提出的新功能需求，并在此基础上设计与之相适应的呼梯控制器。第二章主要介绍了选用CAN总线的原因所在，分析了新的电梯群控方案对呼梯控制器的新要求，并在此基础上提出了一个新概念呼梯控制器的设计方案基于双控制核心的主动交互式电梯群控系统呼梯控制器。第三章在第二章的基础上对呼梯控制器进行硬件设计。该呼梯控制器由两个控制核心构成主控模块和LED显示控制模块。主控模块采用PIC18F6680单片机，主要用于接收用户的各种呼梯请求，并将呼梯请求按照既定的通信协议进行数据打包，通过CAN总线提交给电梯群控中心。除此以外，还要接收电梯群控系统发来的各种命令，并执行完成用户呼梯请求的撤销，置呼梯请求，禁用呼梯面板，同LED显示控制模块进行串行通信等任务。LED显示控制模块通过串口同主控模块进行通信，接收要显示的数据信息并在LED点阵显示屏上动态显示。第四章针对第三章设计的硬件电路图和第二章中的功能分析进行在线软件设计。其中包括通信协议的设计，通信数据的打包和数据解码，数据信息的动态显示，CAN通信，串口通信等功能模块。第五章对设计方案进行了软件仿真。主要对主控模块的呼梯请求部分和LED点阵显示控制模块的文字信息的动态显示进行了仿真。第六章对前文进行了总结性论述，比较详细地阐述了提出主动交互式控制方案的缘由和电梯系统采用这一群控方案的优势所在，并提出了实现这一控制方案所要解决的两个问题：一是设计出一个合适地群控算法，二是设计出与之相适应的呼梯控制器。2 呼梯控制器总体方案设计2.1 CAN总线概述CAN 是Controller Area Network 的缩写，是ISO国际标准化的串行通信协议。由于它的高性能和可靠性，被广泛地应用于工业自动化，汽车，工业设备等方面CAN属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信协议4。CAN总线是一种多主总线，通信介质可以是双绞线，同轴电缆或光导纤维。通信速率可达1MBPS。CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，例如：位填充，数据块编码，循环冗余校验，优先级判别等工作。CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码通信方式，而代之以对通信数据块进行编码的通信方式。采用这种方法的一大优点是可以使网络内的节点个数在理论上不受限制。这种按数据块编码的方式还可以使不同的节点同时接收到相同的数据，这一点在分布式控制系统中非常有用。按照CAN协议，数据段长度最多为8字节，可以满足通常工业领域中的控制命令，工作状态及测试数据的一般要求。同时，8字节数据不会占用太长的总线时间，从而保证了通信的实时性。CAN协议对数据采用CRC检验，可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性5Error! Reference source not found.。CAN总线采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其它节点发送数据而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。除此之外，CAN总线还有许多优点：(1) 采用非破坏性仲裁技术，当两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(2) 具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低等优点；(3) 采用双线串行通信方式，检错能力强，可在高噪声干扰环境中工作；(4) 可靠的错误处理和检错机制；(5) 发送的信息遭到破坏后，可自动重发；(6) 节点在错误严重的情况下，具有自动关闭总线的功能，切断它与总线的联系，以使总线上其他操作不受影响；(7) 可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文；(8) 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；(9) 报文不包含源地址或目标地址，仅用标志符来指示功能信息、优先级信息(10) 具有优先权和仲裁功能，多个控制模块通过CAN控制器挂到CAN-bus上，形成多主机局部网络。2.2 呼梯控制器功能需求分析正如前面的分析，人们总是在想方设法地完善现有的客流模型，从而进一步提高电梯的运行效率。人们总是在以“人”为中心，总是在试着建立更优的乘客乘梯模型，总是在揣摩乘梯者的心理。人们的种种尝试和努力近乎全部将提升电梯系统运行效率的责任交给了电梯群控系统，而乘客的呼梯请求却总是在降低电梯系统的运行效率。要知道，虽然电梯是专为人服务的，但结果始终是人们从中受益。对提升电梯系统的运行效率，乘客也应该承担相应的责任和义务。这就要求人们转变传统的电梯群控观念，变被动的电梯群控技术为主动交互式的电梯群控技术。电梯系统同乘客的交互可以在两个时段进行：候梯阶段和乘梯阶段。候梯阶段的交互可以是电梯系统动态地给出乘客候梯的剩余时间，也可以给出一个更省时的候梯方案。虽然这样并不一定能提高电梯系统的运行效率（假如乘客不愿意到更合适的候梯点，抑或乘客到指定的候梯点乘上电梯后乘梯时间将更长），但有一点是可以肯定的，这样可以显著的改善乘客的候梯心理。就像人们等公交车一样，如果可以乘坐的公交只有一辆，那么即使是等30秒，他也会很不耐烦。相反，如果可乘坐的公交车有很多辆，即使是等上1分钟，他的心情也一定不会比前一种情况糟糕。因为他心里很清楚，可乘坐的车很多，也许下一辆就是他所等的车了。相对而言，乘梯阶段的交互似乎很困难。当目的楼层有多个时，给出到达目的楼层的时间视乎并不现实；而根据顾客的目的楼层，给出合适的转乘路线似乎也不符合乘梯心理。就像人们乘坐公交车一样，人们宁愿多花10分钟也不愿意为了这10分钟而去转车。由以上分析可知，在呼梯阶段实现电梯系统同乘客间的交互似乎更有效。传统的呼梯控制器只能接收乘客的呼梯请求，显示轿厢的当前楼层。显然是不能满足交互式的电梯群控技术的要求。一般的呼梯控制器，用户的呼梯请求会被呼梯控制器锁存，直到电梯运行到该楼层才会被清除。对于采用现代电梯群控技术的电梯群，当某一人发出了呼梯请求，为了提高运行效率，群控算法可能让另一部电梯为其服务。这就要求呼梯控制器可以接受总控机的指令，将呼梯请求清零或重置。由于电梯有多种工作模式，及时通知乘客当前的运行模式并给出合适的乘梯点将会使电梯系统按照最优的运行路线进行，这就需要呼梯控制器有强大的信息显示功能。2.3 呼梯控制器总体方案呼梯控制器由两部分组成：主控模块和LED点阵显示模块。主控模块完成同电梯控制系统的通信，接受用户的呼梯请求，动态显示轿厢的运行状态（运行方向和所处楼层）以及将要显示的信息发送给LED点阵显示模块显示。LED显示模块负责存储和显示电梯系统发送来的信息，它是实现电梯系统同用户之间交互的重要平台。呼梯控制器的方框原理图如图1所示。呼梯主控模块PIC18F6680LED点阵显示控制模块AT89C51LED点阵显示屏16256CAN总线网络CAN双向CAN通信串口通信行选列选图1 呼梯控制器总体方框图3 呼梯控制器硬件设计3.1 呼梯主控模块设计本模块是呼梯控制器的核心部分。它主要的功能是：第一，通过CAN总线同电梯群控系统通信，向系统提交呼梯请求，取消请求。接收系统发出的轿厢到站指令和清除呼梯响应指令，让呼梯控制器熄灭呼梯响应指示灯。第二，通过中断的方式接受用户的呼梯请求和取消呼梯请求。第三，通过红色发光二极管指示呼梯请求按钮，取消呼梯按钮的位置；通过绿色发光二极管指示用户的请求是否被记录（绿色发光二极管被点亮说明该请求被记录，反之则未被记录）；通过发光二极管指示当前轿厢的某些状态，例如：“FULL（轿厢已满）”，“负楼层（当前显示的楼层号为负）”，“上行（轿厢处于上行状态）”，“下行（轿厢处于下行状态）”“X（表示当前楼层不被服务）”等等。第四，能够设置当前楼层号。第五，能够实时显示轿厢当前所处楼层。第六，能够和下位单片机进行串口通信，将要显示的信息传输给LED点阵显示控制模块。PIC单片机不但管脚多，而且驱动能力强，单个管脚的输出电流可达到25毫安，灌入电流可达20毫安。而所有管脚的总电流可达到200毫安，Vss的输出电流可达300毫安，输入电流可达250毫安6。一般发光二极管的驱动电流为10毫安7，可以直接驱动多个发光二极管。PIC18F6680的片内代码ROM容量高达64KB，足以容纳代码8。CAN总线控制接口更方便应用编程，而且还有通用串口9，可以和LED点阵显示模块进行串行通信。综合上述考虑，主控制单片机选用PIC18F6680。3.1.1 呼梯主控模块总体电路图根据以上对呼梯主控模块的功能分析，设计总体硬件电路如附录3所示。3.1.2 楼层显示图3 楼层显示7端数码管呼梯控制器应该实时显示对应轿厢所在的当前楼层。在这里，用一个I/O口控制两个七段数码管，显示对应轿厢所在的当前楼层；用一个发光二极管指示该楼层号的正负。电路接线图如图3所示。电梯群控系统将该轿厢所处的楼层（BCD码）通过CAN总线传输给呼梯控制器，呼梯控制器根据该信息动态显示楼层信息。3.1.3 呼梯请求图4 呼梯请求模块呼梯控制器的主要功能就是接收乘客的呼梯请求，并将该请求提交给电梯群控系统。一般呼梯请求分为上行请求和下行请求。这里，多设立了一个服务，就是呼梯取消请求。当乘客误呼梯或乘客决定选择电梯群控系统给出的第二乘梯站点时，可以通过该按钮取消先前的呼梯请求。从某种程度上讲，这样可以提高电梯系统的效率。具体的接线电路如图4所示。在这里，用中断的方式接收用户的请求信息，也在一定的程度上提高了控制器的运行效率。3.1.4 同LED显示控制模块进行串行通信要在一个LED点阵显示屏上显示一个汉字字符需要32字节的数据信息。如果要能显示32个汉字就需要用1KB的空间存储相应的数据，对于一个没有进行片外RAM扩充的单片机而言，这显然是一种奢求。如果要显示的信息的长度更长，不进行扩容是没办法的。上位PIC单片机扩容是很麻烦的，在这里要在下位C51单片机进行片外RAM扩展。这样就出现一个问题：上位机接收到要通过LED点阵显示屏显示的数据后就必须将数据传输给下位单片机。下位单片机不但要显示文字信息，还要同上位机进行串口通信，这就需要下位机采用中断方式接受上位机的数据。如果下位机在显示文字信息时接收到串行通信中断，就需要清除原来的中断返回断点。具体电路如图5所示。图5 串口通信3.1.5 CAN总线通信由于这里选用的单片机PIC18F8680内部嵌入了CAN总线控制器，这样就不必再接一个CAN接口器件10。为了将呼梯控制器挂接到CAN总线上，需要在单片机和CAN总线间接入一个总线驱动器件，这里选用通用的驱动芯片PCA82C250T。具体接线如6图所示。图6 CAN总线通信3.1.6 楼层设置呼梯控制器再将乘客的呼梯请求提交给电梯群控系统时，除了提交乘客的乘梯行程方向，还要给出呼梯所在楼层。这就需要在设计呼梯控制器时，加入楼层设置模块。这里用一个8位双向开关配以相应的辅助电路，构成一个拨码开关。具体电路如下图所示。当开关拨向“ON”时，对应的该位为高电平（1）；当拨向“OFF”时，对应的该位为低电平（0）。具体硬件电路图如图7所示。图7 楼层设置模块3.1.7 信息指示模块图8 指示模块指示模块用来显示轿厢的当前运行状态。具体电路原理图如图8所示。从左至右所指示的含义是：第一个发光二极管用来指示当前呼梯面板的状态。如果被点亮，说明该呼梯面板已被系统禁用，用户通过该呼梯面板发出的呼梯请求将不被系统接收。第二个发光二极管用来指示当前楼层号的正负。如果被点亮，说明当前楼层号为负。第三个发光二极管被点亮说明当前轿厢已满。第四、五分别用来指示当前轿厢处于“下行”和“上行”状态。第六个发光二极管被点亮说明 “取消”请求被响应。第七、八个发光二极管分别用来指示用户的“下”、“上”呼梯请求是否被响应。如果被点亮，说明用户的呼梯请求已被系统记录。第九个发光二极管始终被点亮，用来指示各个呼梯请求按钮的位置，以便在外面光线非常暗的情况下用户也可以快速准确地找到呼梯按钮的位置。3.2 LED点阵显示模块设计本模块是用来显示智能群控电梯控制系统同乘客之间的交互信息。LED点阵显示控制模块负责接收并存储要显示的信息数据，然后按照事先设定的速度在LED点阵屏上显示。3.2.1 LED点阵显示模块总体电路LED点阵显示模块总体电路图如附录3所示。由于LED点阵显示屏可以算做大功率器件，所需的电源为24V；而控制部分用的是标准5V电源。为了减少高压电路和低压控制电路之间的相互影响，有必要在这两者之间进行光电隔离。对于行选信号的隔离，必须考虑单片机的I/O口的驱动能力最坏的情况下一列的16个二极管同时被点亮，在光电隔离低电压控制端的16个发光二极管都要被点亮，如果一个发光二极管的驱动电流为10mA，所需的驱动电流总和将达到160mA，这是单片机和一般IC芯片无法承受的。为此，选用74HC373作为信号锁存器，用74HC244来驱动小功率发光二极管。对于列选信号的隔离，由于任一时刻，只有一列被选中；所选用的芯片74HC4514的单引脚驱动能力足以，不需要考虑驱动的问题。3.2.2 LED点阵显示屏的搭建由于要显示汉字，就必须用16X16的LED点阵显示模块搭建合适的LED点阵屏。这里为了显示的需要和编程控制的方便，搭建16X256的LED点阵显示屏。由于没有现成16X16的LED点阵汉字显示模块，而只有8X8的LED点阵显示模块；所以必须用8X8的LED点阵显示模块搭建16X16的LED点阵汉字显示模块。为此，必须对8X8的LED点阵显示模块进行测试。具体测试电路如图10所示，测试结果如图11、12、13、14所示。图10 MATRIX-8X8的LED点阵显示模块测试电路图11 MATRIX-8X8的LED点阵显示模块测试结果图12 MATRIX-8X8的LED点阵显示模块测试结果经测试，标准MATRIX-8X8的LED点阵显示模块上面8个引脚从左至右依次为对应的列选信号；而下面的8个引脚从左至右依次为对应的行选信号。这样就可以开始用8X8的LED点阵显示模块搭建16X16的LED点阵汉字显示模块了。左边从上至下依次为对应的行选信号，下面的从左到右依次为对应的列选信号。图13 MATRIX-8X8的LED点阵显示模块测试结果图14 16X16的LED点阵汉字显示模块3.2.3 LED点阵显示模块驱动图15 标准8X8LED点阵显示模块对于88的共阴极LED点阵显示屏，当从A0A7输入某一列的LED开关信号（某一位为1，则对应的LED开；为0，对应的LED关。）当然这一前提是列选信号B0B7对应位为0。从理论上说，不论显示图形还是文字，只要控制与组成这些图形或文字的各个点所在的位置相对应的LED器件发光，就可以得到想要的显示结果，这种同时控制各个发光点亮灭的方法称为静态驱动显示方式。1616的点阵共有256个发光二极管，显然单片机没有这么多的端口，如果采用锁存器来扩展端口，按8位的锁存器来计算，1616的点阵需要256/8=32个锁存器。这个数字已经很大，对于本设计而言，所需要的锁存器就更多了。这显然是不现实的一种显示方案。由于人的肉眼存在视觉暂留效应即图像一旦在视网膜上成像，视觉将会对这个图像维持一个有限的时间，对于中等亮度的光刺激，视觉暂留时间约为0.050.2秒11。这样只要以足够快的速度反复依次将LED点阵显示屏上的二极管点亮，就可以在LED点阵显示屏上显示出想要的信息。如果用16位作为点阵显示屏的行选信号，再用8位配合译码器组成列选信号；所需的端口就会大大减少。而且实现起来也不是很困难。这种方法称为动态驱动显示方式12。一般单个LED(二极管)的驱动电流为几毫安到十几毫安13。假设每一个管子的驱动电流为15毫安，如果某一列的8个LED管子同时被点亮，则相应的列选信号线的电流将达到120毫安。对于1616的LED点阵显示屏屏，当一列的管子全部点亮时列选线的电流可达到240毫安。而一般的LED点阵显示屏所需的驱动电流更大，一般的集成芯片是无法承受这么大的电流的。自然就不能直接用单片机去驱动LED点阵显示屏。必须在单片机与LED点阵显示屏之间加入合适的驱动电路。而且由主板对LED点阵显示屏供电也是不是实际的。通常采用24V电源14。为此需要在两者之间加入隔离器件，这里采用的是光电管。这里就出现了行选和列选信号的光电管驱动的问题。相对驱动大功率的LED点阵显示屏，可以选用合适的驱动芯片（74HC244的极限参数如表2所示15）驱动LED点阵显示屏行选信号对应的16个光电管。表2 74hc244极限参数DC Supply Voltage, 直流供电电压 VCC -0.5V to 7VDC Input Diode Current, 直流输入二极管电流 IIK For VI VCC + 0.5V 20mADC Drain Current, per Output,直流漏电流，每路输出，输入输出为 IO For -0.5V VO -0.5V or VO VCC + 0.5V25mADC VCC or Ground Current, ICC70mA图16 LED点阵显示屏的16位行信号驱动电路在图16中，右边的16根信号线接单片机的P0口和P2口。74HC373用来锁存LED点阵显示屏的16位行信号，同时起到隔离单片机的其它信号对LED点阵显示屏的16位行信号的干扰。左边的16根信号线作为LED点阵显示屏的16位行信号。OE为芯片对应的输出使能信号，直接接地。LE为锁存允许信号，由P1.5控制。对于列选信号的隔离，由于任一时刻，只有一列被选中；所选用的芯片74HC4514的单引脚驱动能力足以，不需要考虑驱动的问题。具体电路如图17所示。图17 LED点阵显示屏的16位列选信号驱动电路图中P1.7为列选控制信号，由单片机内的程序控制，低电平有效（初始为高电平）。当需要选通某列发光二极管时，需先将P1.7清零，然后从ADD0ADD7输出相应的列选地址。经过416译码器译码后，将会在相应的列选位输出高电平1，使得所选的LED阵列被选通。3.2.4 LED点阵显示屏的主控模块为了获得所需显示的信息数据，主控模块必须同上位机通信，这就需要所选的单片机要有串口通信模块。对于16X16的LED点阵显示模块，要显示一个汉字，就需要32字节的数据。一般单片机的片内RAM是根本不能满足这种需求的，故需要进行片外存储扩展。这里用2片62256（32K8bit）构成64K8bit的片外RAM16，以保证有足够的空间存储所要显示的信息。为了使得所显示的数据信息不会闪烁，单片机就必须有足够快的处理速度；同时为了达到比较好的信息显示效果使得所显示的数据以适当的速度向右移动，程序有可能比较大，这就需要所选择的单片机有足够大的片内ROM。片内ROM大的另一个好处就是方便以后对控制器的固件进行升级。综合上述考虑，AT89C51RD2是一个不错的选择。它有64KB的片内ROM，最高工作频率可达到40MHZ，还有3个16位计时器和一个串口，最重要一点是，它用的是C51内核，具有很强的通用性，扩展外设方便。主体电路图如下图所示。图中P3.0和P3.1用于同上位机进行串口通信。P1.7用于控制LED点阵显示屏的列选信号，初始值为低电平，高电平有效。当P1.7=1时，说明P0口输出的是列选信号，74HC4514会根据P0口输出的8位数据选通相应的二极管阵列。当P1.7=0时，74HC4514会忽略P0口的数据，LED点阵屏的各列都会被悬空（即相应的管脚被置为高电平）。P1.5用于控制LED点阵显示屏的行选信号，初始值为高电平，低电平有效。当P1.5=0时，P0口和P2口所输出的数据会被当做行选信号而锁存；当P1.5=1时，P0口和P2口所输出的数据会被忽略。P1.4作为同上位机通信的控制线。当串行通信结束时，上位机会将该口线置高电平1。图18 LED点阵显示屏的主控电路4 系统软件设计4.1 软件编辑环境介绍对于一个嵌入式系统，不单要硬件，还要有相应的软件。对于基于C51的单片机的编程，不管是用汇编语言还是用C语言，都离不开Keil C51这个编程环境。Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。用过汇编语言后再使用C来开发，体会更加深刻。Keil C51之所以倍受人们的青睐，除了它所支持的单片机范围最广以外，同软件本身提供的丰富库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows界面是分不开的。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。Keil C51开发系统由集成开发环境，编译器，连接器等及部分构成。uVision是Windows下的集成开发环境，Ishell是DOS下的集成开发环境。可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。除此以外，开发人员还可以用这个集成环境打开或编辑其它编辑器编辑的C或汇编源文件。然后分别由C51及A51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。4.2 主控模块软件设计主控制器软件主要功能是：通过CAN总线接收电梯群控系统的指令，并根据指令进行相应的操作；用户发出呼梯请求后，将该请求信息通过CAN总线提交给电梯群控系统；同下位LED显示控制单片机进行串口通信。4.2.1 主控模块软件概述正如前面在功能需求分析中所描述的，呼梯控制器不但能记录和提交用户的呼梯请求；还要让用户和电梯群控系统能够取消呼梯请求。由于主控制器所要完成的功能很多，为了保证各项服务有条不紊地进行；采用中断方式响应各服务请求。对于CAN数据接收和呼梯请求采用中断方式，对于CAN数据和串口数据的发送采用直接方式。对于这两个中断的优先级的设置，考虑到用户的呼梯请求过程相对于CAN通信而言要慢得多，将CAN数据接收中断置于高优先级，而呼梯请求中断置于低优先级。在主控制器同电梯群控系统通信的过程中，为了实现所要求的通信，必须制定一个有效的应用层通信协议。将CAN数据帧的用户数据段设为8字节（B0B7），通过对这8字节进行约束来制定相应的应用层协议。数据段的首字节为控制字。其中前5位为命令字，用来标识命令类型。目前，只定义了6个有效的命令字B11111、B11110、 B11100、B11010、B11000、B10110。后3位为后面7字节数据中有效数据个数标志位，主要用于LED点阵显示数据通信中判断本轮通信是否结束和数据的转存。当首字节B0高5位为B11111，说明该数据帧为LED点阵显示数据。如果低3位的值小于7，说明本轮数据传输结束，相应的程序会将收到的有效数据通过串口传输给下位单片机，然后令RC5=1，通知下位机本轮串行通信结束。如果低3位的值等于7，相应的程序只会将收到的有效数据通过串口传输给下位单片机。当首字节高5位为B11110，程序会根据后面的几个字节的数据进行相应的操作。如果B1=1，说明系统要将向上的呼梯请求撤消；如果B1=2，说明系统要在该楼层设置向上的呼梯请求。如果B2=1，说明系统要将向下的呼梯请求撤消；如果B2=2，说明系统要在该楼层设置向下的呼梯请求。如果B3=1，说明该轿厢处于上行状态；如果B3=2，说明该轿厢处于下行状态；如果B3=3，说明该轿厢无呼梯任务而停靠。如果B4=1，说明系统将该楼层设为非服务楼层；如果B4=2，说明系统将该楼层设为可服务楼层。如果B5=1，说明该轿厢已满；如果B5=2，说明该轿厢未满。当首字节高5位为B11101，说明B1为当前轿厢所处的楼层，如果B2=0，说明楼层号位正；反之为负。当首字节B0高5位为B11010，向系统提交取消呼梯的请求，B1为楼层号。当首字节B0高5位为B11000，向系统提交下行呼梯的请求，B1为楼层号。当首字节B0高5位为B10110，向系统提交上行呼梯的请求，B1为楼层号。当首字节高5位为其它，将被忽略。4.2.2 主控模块主要流程图主控模块的软件部分主要由主程序（流程图如图19所示），CAN接收中断服务程序（流程图如图20所示），呼梯请求中断服务程序（流程图如图21所示），CAN数据处理程序（流程图如图22所示）。具体源程序参见附录1。图19 主程序流程图图20 CAN接收中断服务程序流程图图21 呼梯请求中断服务程序流程图图22 CAN数据处理程序流程图4.3 LED点阵显示控制器软件设计LED点阵显示屏的主控制程序完成同上位机的通信，接收需要显示的数据并将其存入片外RAM中。与此同时，还要将该数据通过LED点阵显示屏显示出来。4.3.1 LED点阵显示屏主控程序概述由于下位机同上位机的通信是通过串口完成的，下位机主控程序中需要相应的串口中断服务程序；故在程序的起始部分对相应的中断向量进行了初始化。在系统初始化部分，要对堆栈指针，串口通信数据接收计数器，中断相关寄存器，串口通信相关控制寄存器，LED点阵显示控制位进行初始化。除此以外，为了简化显示模块而又达到LED点阵显示屏上的信息动态右移的效果，需要在被显示的数据块前面写入512字节的00H。在显示模块的起始部分，需要对所要显示的数据个数计数器，LED点阵显示屏的列扫描信号，所要显示的数据块的起始地址进行初始化。数据个数计数器的值实际上是需要显示的数据个数加上512；LED点阵显示屏有256列，为了实现动态重复刷新，列扫描信号初始化值应为0X00H；数据块的起始地址为00H。图23 数据显示示意图为了在LED点阵显示屏上动态显示信息，并且使得所显示的信息动态右移，本人采用了滑动显示窗口的方法，如图23所示。显示窗口在所要显示的数据链上从起始地址0开始向右移动，直到数据链的尾部。任何时刻，LED点阵显示屏上所显示的内容都是滑动窗口所覆盖的数据区域内的信息。滑动窗口动态右移就可以实现所显示的信息的动态右移。窗口移动的速度可以按照实际需要而整定在串口中断服务程序中，先要将串口接收标志位清零，然后根据串口通信首字节标志位PSW.5（PSW.5=0说明是串行通信的首字节）进行相应的处理。若PSW.5=0，清除串行中断的原返回断点并令PSW.5=1，然后返回到串行通信初始化部分。若PSW.5=1，将数据存入片外RAM并将相应的数据个数寄存器加一，然后返回到原中断返回断点。由于在这里采用的是单工串口通信，上位机和下位机缺少必要的联络控制信息，很有可能会出现这种情况下位机还在处理上一次上位机传输过来的数据，而上位机又发送了新的数据。这样就会发生数据丢失。为了简化设计，即没有设计支持数据丢失检测的软件模块，又没有设计支持丢失数据重新传输的硬件电路。为此，在设计上位机的通信程序模块时，必须考虑下位机处理所接收的数据所花费的时间开销，并保留足够的余量。4.3.2 LED点阵显示屏主控程序流程图LED点阵显示屏控制器主控程序流程图如图24所示。具体源代码请参看附录2。图24 LED点阵显示屏主控程序流程图5 基于PROTEUS的系统仿真5.1 proteus概述Proteus软件是来自英国Labcenter Electronics公司的EDA工具软件,Proteus软件除了其具有和其它EDA工具一样的原理布图,PCB自动或人工布线及电路仿真的功能外, 其革命性的功能是,他的电路仿真是互动的,针对微处理器的应用,还可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程,并实现软件源码级的实时调试,如有显示及输出, 还能看到运行后输入输出的效果,配合系统配置的虚拟仪器如示波器,逻辑分析仪等17。对于一般简单嵌入式系统的仿真，如果仿真要求不是很高，Proteus可以说是首选仿真软件。Proteus中的一个组件ISIS是一款Labcenter出品的电路分析实物仿真系统，可仿真各种电路和IC，并支持单片机，元件库齐全，使用方便，是不可多得的专业的单片机软件仿真系统。它不但全部满足提出的单片机软件仿真系统的标准，而且在同类产品中具有明显的优势。它具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS-232动态仿真、C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等常用和不常用的功能器件，基本上能满足的需求18Error! Reference source not found.。目前支持的单片机类型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片和存储器，支持的芯片种类比较齐全。总之该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件，功能极其强大 ，可仿真51、AVR、PIC。这也是选择这款仿真软件的原因所在。5.2 呼梯主控模块仿真电路由于仿真环境PROTEUS的限制，所设计的电路原理图中的某些元器件并没有相应的仿真模型，不能直接在该仿真环境下对设计的软件进行仿真，所以必须对原理图进行一些修改，改后的主控模块如附录5所示。5.3 LED点阵显示屏控制模块仿真电路由于仿真环境的限制，设计的电路原理图并不能直接在该仿真环境下对设计的软件进行仿真，必须对原理图进行一些修改，改后的LED点阵显示屏控制模块仿真电路如附录6所示。5.4 proteus仿真结果对于呼梯主控制器，不但要能够和电梯群控系统进行CAN通信；还要和下位单片机进行串口通信。由于软件仿真环境的限制，无法完成需要硬件支持的通信仿真19。在这里，只对呼梯控制器的三种呼梯请求进行仿真。而对下位机，由于同样的原因，也不进行通信仿真，只对其中的显示功能进行仿真。5.4.1 呼梯主控模块仿真在初始环境下，呼梯控制器应该点亮“指示”发光二极管，通过这个红色发光二极管指示三个呼梯请求按键（“上”、“下”、“取消”）的位置。而其它二极管都应该熄灭。呼梯主控制器初始化仿真结果如图28、29、30、31、32、33、34、35所示。仿真结果显示，呼梯主控制器初始化正常。图28 呼梯主控制器初始化当用户按一下呼梯控制面板上的按钮“上”或“下”后，如果呼梯控制器记录了该用户的呼梯请求，控制器会点亮对应的绿色发光二极管“上_LED”或“下_LED”，并将响应呼梯取消请求的绿色发光二极管“取消_LED”熄灭。当用户按下控制面板上的“取消”按键后，如果呼梯控制器响应了用户的请求，会将“上_LED”和“下_LED”两个绿色发光二极管熄灭。如果该呼梯面板被系统禁用，用户按下呼梯面板上的任何按键都不会得到响应。仿真结果如下图所示。仿真结果显示这几个呼梯请求模块工作正常。图29 按下按钮“上”图30 按下按钮“下”图31 按下“上”和“下”图32 按下“取消”图33 呼梯面板被禁用情况下按“上”呼梯按钮图34 呼梯面板被禁用情况下按“下”呼梯按钮图35 呼梯面板被禁用情况下按“取消”呼梯按钮5.4.2 LED点阵屏控制模块仿真对呼梯控制器控制下位机（LED点阵屏控制器）显示电梯系统传输过来的信息数据进行仿真。如果下位LED点阵屏控制器的程序和硬件没问题，在LED点阵显示屏将会显示“余伦勇”（不含双引号），并以一定的速度向右移动。仿真结果如图36所示。 图36 LED点阵显示仿真结果由于采用的是动态显示方式，只有当刷屏速度足够快时，才能在LED点阵显示屏上看到比较稳定的文字信息。然而由于仿真环境的限制某些模块的反应速度有限，仿真环境缺少某些仿真模块而不得不用其它模块来搭建所需要的模块而导致相应速度降低，没办法将刷屏速度调的更高。因为那样将意味着根本得不到想要的结果。上面的仿真结果就是“余伦勇”所想要的仿真结果。同时通过观察仿真的动态效果可以发现，所要显示的信息也的确是按照设定的速度缓慢地向右移动。该仿真结果说明：由呼梯控制器控制的下位LED点阵屏控制器的程序和硬件没有逻辑错误，在逻辑和功能上满足要求。6 全文总结及展望全文对电梯的产生，发展历程以及发展方向作了一个大致的介绍。其中，重点突出了电梯控制方法的发展和变化。电梯控制方法虽然千变万化，但始终是围绕一个目的提高电梯的运行效率。电梯参数配置的方法从统计描述发展到动态特性描述，可以说是电梯控制的一大进步。统计描述虽能从整体上提高电梯的性能，但是它只能保证电梯在某一个较长的时间段内，有较高的综合性能；并不能保证在任何特殊的情况下都能有较高性能。这就好比是一个时间段内平均速度很大，并不代表在这个时间段内各时刻的速度都很大。面对某些突发事件，它的运行效率有可能很低。动态描述则是进一步揭示电梯交通动态特性的变化机理，深入研究电梯交通系统的非线性，模糊性及扰动性的特征以及变化规律；在此基础上，设计出更好的电梯控制算法。现在已经有了比较成熟的带有模糊逻辑的电梯群控专家系统和电梯群控神经网络系统。由于这些控制系统是在电梯的动态模型的基础上设计的，较基于统计模型的控制系统具有更高地实时性能。虽然基于这两种模型的控制算法的电梯系统都能够获得较高的运行效率，但是这两种模型都是以人为中心模型，都是在努力构建一个更完善的模型去描述电梯乘客乘梯行为和乘梯心理，然后在这一模型的基础上设计一个以电梯运行效率最大化为目标函数的电梯控制算法。在整个过程中，人始终处于主动地位，而电梯则处于被动地位。在电梯控制算法中，乘客的呼梯请求似乎总是在降低系统的运行效率；而电梯控制算法则总是被动地通过调整自身的一些控制参数来减少外来干扰对整个电梯系统运行性能的影响（当然，这种影响往往是负面的）。电梯作为为人们的生活提供服务的交通工具，当然不能拒绝乘客的呼梯请求即不能以拒绝乘客的呼梯请求而消除系统干扰。这样以来，提高电梯系统运行性能的一个实际可行的方案就是削弱呼梯请求对系统整体性能的影响。前文提到的电梯控制算法通过调整自身的一些运行参数来减少外来干扰对整个电梯系统运行性能的影响属于一种被动地抗干扰措施。试想一下，如果乘客的呼梯请求是发生在10楼（向下）；通过控制系统的计算，如果乘客的呼梯发生在9楼，不但乘客的待梯时间（其中还包括乘客从10楼下到9楼所需的时间）可以缩短，而且系统通过自身运行参数的调整（相对于呼梯请求发生在10楼）可以获得更好的运行效率。如果电梯控制系统能通过某种交互式的方式将这些信息提供给用户，供乘客选择；是不是可以在某种程度上将电梯系统的运行效率提升的更高。综上所述，本文将电梯控制方法分为两类：被动式控制方法和主动交互式控制方法。虽然主动交互式控制算法会比较复杂，但就控制效率而言，它不会比传统的被动式控制方法低，而且在某种情况下会得到更高的运行效率。对于像医院，立体仓库一类的应用场合，这种主动交互式控制方法并不会得到预期的效果。但是对于像较高的写字楼之类的大型建筑中专用于运输人的电梯而言，这种主动交互式控制方法将会得到比较可观的效果。而实现这一控制策略的关键将是设计一种有效的控制算法能在合理的时间内根据乘客的呼梯请求找出一个更好的乘梯点（新的乘梯点，应该使得乘客的待梯时间更短和电梯控制效率更高）。而与这种新的电梯控制方案相适应的呼梯控制器也必将是将来电梯行业中各大公司争抢的战略高地。致 谢本毕业设计论文是在我的指导老师陈启宏和黄亮的悉心指导下完成的。在整个毕业设计过程中，他们除了给我提供相关的参考资料以外，还细心地为我介绍过他们以前做过的一个比较成功地电梯系统。这让我对电梯的工作原理和整个电梯系统的功能架构以及功能的分配有了一个系统而全面地了解。对我的设计需求分析有很大的帮助。除此以外，他们还为我的呼梯控制器设计方案提出过宝贵意见和建议。在毕业设计的后期，黄老师还很细心地为我检查呼梯控制器的设计电路。为我指出了很多错误。其中有按键输入的光电隔离问题，单片机I/O口驱动能力的问题，LED点阵显示屏的驱动问题等等。在此，谨向陈教授和黄老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。除了我的指导老师陈教授和黄老师以外，我还要向我的学长张超同学表示感谢。在我的硬件电路设计过程中，对于单片机的选型和外围电路设计的问题，都曾给过我很多指导。在我的软件设计阶段，在PIC单片机编程方面的很多问题，我从张超学长那里得到了很多的帮助与支持。另外我还要感谢我的几位同班同学。在软件的调试仿真阶段，他们能特意抽出原本并不充裕的时间帮我检查程序，调试程序；还为我的程序提供了很多精妙地修改意见和建议。有这样一群同学，我感到很幸运。最后，我再一次向那些在毕业设计阶段给我提供过帮助和支持的老师、学长、同学致以诚挚的谢意。自动化0601班 余伦勇 2010年06月05日参考文献1 Dewen ZhuThe Research and Progress of the Elevator Traffic System Statistic Characteristics mNational University of Defense Technology Press20012 Dewen ZhuResearch on Fuzzy Logic Controller in Elevator Traffic Dispatch mNational University of Defense Technology Press 20013 朱德文电梯群控技术m北京：中国电力出版社，20054 唐济扬基于现场总线技术的先进控制系统C中国自动化在线，20015 广州周立功单片机发展有限公司CAN-BUS规范V2.0版本6 (美) Di JasioPIC微控制器技术及应用m北京：电子工业出版社，20037 陈立周单片机原理及应用m北京：机械工业出版社，20058 李学海PIC单片机原理m北京：北京航空航天大学出版社，20039 刘钊PIC18FXXX单片机程序设计及应用m北京：北京航空航天大学出版社，200110 汤竞南PIC单片机基础与应用m北京：人民邮电出版社，200311 韩润萍点阵LED显示屏控制系统D北京服装学院自动化专业，2006:2512 龙安国基于单片机的LED汉字显示屏设计与制作J现代电子技术，2005:1413 刘笃仁PIC软硬件系统设计m北京：电子工业出版社，200314 刘同法单片机外围接口电路与工程实践m北京：北京航空航天大学出版社，200815 苏卫斌8051系列单片机应用手册m北京：科学出版社，199716 沙占友单片机外围电路设计m北京：电子工业出版社，200617 周润景PROTEUS入门实用教程m北京：机械工业出版社，200718 严天峰单片机应用系统设计与仿真调试m北京：北京航空航天大学出版社，200519 张靖武单片机系统的PROTEUS设计与仿真m北京：电子工业出版社，2007附录1：主控制器源程序#includepic18.h#includepic18fxx8x.h/* PIC18系列的头文件 */charCAN_Adress_H,CAN_Adress_L;/* CAN标识符高低字节 */charCAN_Adress_EH,CAN_Adress_EL;/* CAN扩展标识符高低字节 */intCAN_FLAG;/* =1接收到CAN 数据,=0未接收到数据 */unsignedintCAN_Delay_count=0;/* 间隔一定时间发送CAN数据 */volatilechar Receive_Buffer8,k;/接收缓存数组volatilelong LED_Length=0;volatilebit Serial_Flag=0;/串行通信标志位，当有数据要传送给下位机时=1volatileint n,i ;/* *函 数 名: initial()功能描述: 系统初始化子程序，放在程序首部* */voidinitial()INTCON=0x00;/* bit7-bit0:关总中断 */ADCON1=0X0f;/* 设置数字输入输出口AN0AN15 */PIE1=0;/* PIE1 的中断不使能 */PIE2=0; /* PIE2 的中断不使能 */PIE3=0;/* PIE3 的中断不使能 */TRISA=0X00;/A口设为输出PORTA=0Xfe;/A口初始化TRISB=0Xff;/B口设为输入TRISC=0X00;/C口设为输出PORTC=0X07;/C口初始化TRISD=0X00;/D口设为输出PORTD=0X00;/D口初始化TRISE=0Xff;/E口设为输入/* *函 数 名: initcan()功能描述: CAN初始化子程序，采用标准标识符，自测试模式* */voidinitcan()TRISG=0X04;/*设置CANRX/RG2输入,CANTX/RG0输出*/CANCON=0X80;/* CANCON，bit7-5:1XX请求配置 */while(CANSTAT&0X80)=0)/* CAN状态寄存器。bit7-5:100配置方式 */OPMODE2=1;/* 等待进入CAN配置模式OPMODE=100 */* *波特率设置 * */BRGCON1=0X01;/*Sync_Seg(bit7-6)=1TQ,BRP(bit5-0)=1/TQ=(2*(BRP+1)/Fosc=4/4M1us 同步跳转宽度时间1TQ*/BRGCON2=0X90;/*bit7=1自由编程,bit6=0总线在采样点采样1/次;Phase_Seg1(bit5-3)=3TQ;Prog_Seg(bit2-0)=1TQ*/BRGCON3=0X42;/* 设置Phase_Seg2(bit2-0)=3TQ */* 标称位时间TQ*(Sync_Seg+ Prop_Seg+ Phase_seg1+ Phase_seg2)=(1+1+3+3)TQ8TQ, /位率=1/(8*1U)=0.125MHz */* *设置发送邮标识符号和初始发送的数据* */TXB0CON=0X03;/* bit1-0:发送优先级,设置TXB0为最高优先级3 */TXB0SIDL=CAN_Adress_L&0xe0;/* bit3=0标准标识符,bit7-5:标准标识符2-0位 */TXB0SIDH=CAN_Adress_H;/* 标准标识符的10-3位 */TXB0DLC=0X08;/* 设置数据长度为8个字节 */TXB0D0=0X00;/* 写发送缓冲器数据区数据初值 */TXB0D1=0X01;/* 写发送缓冲器数据区数据初值 */TXB0D2=0X02;TXB0D3=0X03;TXB0D4=0X04;TXB0D5=0X05;TXB0D6=0X06;TXB0D7=0X07;/* *设置接收邮箱0的标识符和初始化数据* */RXB0SIDL=CAN_Adress_L&0xe0;/* bit3=0标准标识符,bit7-5:标准标识符2-0位*/RXB0SIDH=CAN_Adress_H;/* 标准标识符的10-3位 */RXB0CON=0X20;/* bit6-5=01只接收有效的标准标识符信息 */RXB0DLC=0X08;/* 设置接收缓冲器0的数据区长度8个字节 */RXB0D0=0X02;/* 初始化接收缓冲器0的数据区数据 */RXB0D1=0X03;/* 初始化接收缓冲器0的数据区数据 */RXB0D2=0X04;RXB0D3=0X05;RXB0D4=0X00;RXB0D5=0X00;RXB0D6=0X00;RXB0D7=0X00;/* *初始化接收滤波器0和接收屏蔽* */RXF0SIDH=CAN_Adress_H;RXF0SIDL=CAN_Adress_L;/* 本字节高3位为标识符低3位，低5位是配置 */RXM0SIDH=0Xff;RXM0SIDL=0Xe0;/* 11个1表示接收11位标识符进行滤波，标识符不同/不接收;若全为0，若正确信息，全部接收*/* *设置CAN工作模式* */CANCON=0X40;/* bit6:=1进入自测试模式;=0,正常操作模式 */while(CANSTAT&0X40)!=0)/* 检测CAN配置完成 */;/* 初始化CAN的中断，PIR3为CAN的外围中断标志寄存器 */PIR3=0X00;/* 清所有CAN中断标志 */PIE3=PIE3|0X01;/* 使能接收缓冲器0的接收中断 */IPR3=IPR3|0X01;/* 接收缓冲器0的接收中断为最高优先级 */* *函 数 名: CAN_deal()功 能：CAN接收数据后处理子程序* */ voidCAN_deal()CAN_FLAG=0;/* 清接收到标志 */TXB0CON=TXB0CON&0xf7;/* TXB0REQ=0，禁止发送请求 */n=Receive_Buffer0&0X07;/取数据帧中有效数据字节数k=Receive_Buffer0&0Xf8;switch(k)/首字节前五位为命令字，后三位为数据帧中有效字节数，取命令字case 0Xf8:/=0Xf8,说明该数据为LED点阵显示数据块的数据帧if(n7)Serial_Flag=1;/如果该帧有效数据个数小于7，说明本轮CAN通信结束for(i=1;i0;j-)j=j;/* * 函 数 名: interruptlow_priorityLOW_ISR()* 功能描述: 低优先级中断子程序：PORTB口RB电平变化中断* */voidinterrupt low_pr
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号