基于STC12C5A60S2的火災(zāi)報(bào)警控制盤設(shè)計(jì)

3.2 LED燈顯示模塊軟件設(shè)計(jì)

　　如圖5、圖8所示，STC12C5A60S2的P00、P01、P02控制兩片級(jí)聯(lián)的74HC595可以輸出16位任意數(shù)據(jù);STC12C5A60S2的P14、P15、P16、P17控制HC154可以輸出16個(gè)互斥的低有效16位輸出。LED顯示采用動(dòng)態(tài)掃描，先控制HC154輸出一個(gè)互斥的低有效16位輸出選中要顯示LED點(diǎn)陣的列，然后控制兩片級(jí)聯(lián)的74HC154輸出LED點(diǎn)陣對(duì)應(yīng)的列要顯示的內(nèi)容，這樣就顯示好一列，然后進(jìn)行10ms的延時(shí)再顯示下一列。

3.3 CAN通信模塊軟件設(shè)計(jì)

　　如圖6、圖8所示，MCP2515與STC12C5A60S2通過(guò)SPI總線連接，MCP2515第12引腳INT接到STC12C5A60S2的外部中斷1。當(dāng)MCP2515收到CAN總線上發(fā)送給它的數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)觸發(fā)STC12C5A60S2的外部中斷1，此時(shí)STC12C5A60S2通過(guò)SPI總線讀MCP2515的RXB0DLC得到CAN數(shù)據(jù)包的字節(jié)長(zhǎng)度LEN，讀取RXB0D0處的LEN字節(jié)得到CAN數(shù)據(jù)包的內(nèi)容;若MCP2515要發(fā)送CAN數(shù)據(jù)包，則STC12C5A60S2通過(guò)SPI總線寫MCP2515的TXB0DLC寄存器來(lái)設(shè)置CAN數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度LEN，寫MCP2515的TXB0D0~TXB0Dx (x=LEN-1)設(shè)置CAN數(shù)據(jù)包的內(nèi)容。

　　因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://2s4d.com/news/listbylabel/label/控制盤">控制盤系統(tǒng)涉及到多機(jī)通信，所以需要設(shè)置CAN通信使用的協(xié)議。CAN總線使用的數(shù)據(jù)幀由7個(gè)不同的位場(chǎng)組成，其中數(shù)據(jù)場(chǎng)代表CAN總線數(shù)據(jù)包內(nèi)容，其長(zhǎng)度最大為8字節(jié)，所以要通過(guò)CAN總線發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)容字節(jié)長(zhǎng)度大于8字節(jié)需要分段進(jìn)行發(fā)送。協(xié)議上使用的數(shù)據(jù)包格式為如表1。

　　本設(shè)計(jì)中，CAN總線通信的主要內(nèi)容是按鍵信息和LED燈的信息，其中按鍵信息格式用一個(gè)字節(jié)表示，字節(jié)的低7位表示按鍵的實(shí)際值，最高為1表示按鍵請(qǐng)求受控設(shè)備打開，為0表示請(qǐng)求設(shè)備關(guān)閉;LED燈顯示信息用12個(gè)字節(jié)表示，對(duì)應(yīng)96個(gè)LED燈的顯示狀態(tài)。

　　在協(xié)議中，為了表示CAN數(shù)據(jù)包是表示哪種信息，設(shè)置數(shù)據(jù)包格式中第一個(gè)分段或當(dāng)只有一個(gè)分段時(shí)，數(shù)據(jù)包格式中的數(shù)據(jù)DATA[0]=0x01表示按鍵信息，DATA[0]=0x02表示LED燈顯示信息;DATA[1]表示要表示的信息對(duì)應(yīng)的字節(jié)長(zhǎng)度LEN，之后的LEN字節(jié)表示信息的內(nèi)容。

　　因?yàn)榘存I信息只需要用到一個(gè)字節(jié)就可以表示，所以設(shè)置CAN通信協(xié)議數(shù)據(jù)包格式中SEGFLG為0xfe表示只有一個(gè)分段，數(shù)據(jù)DATA[0]設(shè)置為0x01表示數(shù)據(jù)包代表按鍵信息，數(shù)據(jù)DATA[1]表示按鍵信息的長(zhǎng)度LEN(LEN=1)，DATA[2]表示按鍵的消息，DATA[3]為發(fā)送方地址SRC、分段說(shuō)明、數(shù)據(jù)DATA[0]、DATA[1]、DATA[2]的校驗(yàn)和。

　　若發(fā)送的是LED燈顯示信息，則需要分段進(jìn)行發(fā)送。設(shè)置CAN通信協(xié)議數(shù)據(jù)包格式中SEGFLG分別為1、2、0xff 表示分段1、2和最后一個(gè)分段。分段1的數(shù)據(jù)DATA[0]設(shè)置為0x02表示數(shù)據(jù)包代表LED顯示信息，DATA[1]=0x0c表示LED燈顯示的信息長(zhǎng)度為12字節(jié)，DATA[2]~DATA[5]表示LED顯示信息的前4個(gè)字節(jié)，字段2的DATA[0]~DATA[5]表示LED顯示信息的第5到第10字節(jié)，字段0xff表示DATA[0]、DATA[1]表示LED顯示信息的后兩個(gè)字節(jié)，DATA[2]為校驗(yàn)和。

3.4 串口通信軟件設(shè)計(jì)

　　STC12C5A60S2串口發(fā)送數(shù)據(jù)一次可以發(fā)送多個(gè)字節(jié)，不需要分段發(fā)送。本設(shè)計(jì)中主控制盤與消防主機(jī)之間的通信采用串口通信。若使用現(xiàn)有的消防主機(jī)，則主控制盤串口通信程序需要根據(jù)消防主機(jī)使用的串口通信協(xié)議進(jìn)行編程。

　　本設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)主要是火災(zāi)報(bào)警控制盤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)消防主機(jī)設(shè)計(jì)不進(jìn)行深入，假設(shè)消防主機(jī)使用的串口通信協(xié)議如下：通信協(xié)議采用校驗(yàn)和對(duì)發(fā)送過(guò)來(lái)的幀進(jìn)行判斷是否是正確。為保證通信協(xié)議的透明性，即保證用戶的數(shù)據(jù)可以是任何內(nèi)容，發(fā)送方和接收方永遠(yuǎn)不會(huì)對(duì)用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容做任何限制，該通信協(xié)議規(guī)定轉(zhuǎn)義字符為0xdb,若傳送的數(shù)據(jù)是幀尾(0xFF)，則將傳送0xdb，0xdc,若傳送的數(shù)據(jù)是轉(zhuǎn)義字符，則傳送0xdb，0xdd這兩個(gè)字符。

　　通信協(xié)議中的幀格式如表2所示，串口通信協(xié)議中按鍵信息與LED燈顯示信息的表示與CAN通信協(xié)議一樣。

4 總結(jié)

　　主和從控制盤上面硬件電路是一樣的，只是從控制盤上面不需要串口接口電路，即需要把從控制盤上面的串口接口電路焊接即可。主控制盤的實(shí)物如圖5-1所示。用PC機(jī)的串口調(diào)試助手模擬消防主機(jī)，將PC串口與主控制盤的串口連接，將主控制盤與從控制盤的CAN接口相連接，能夠?qū)崿F(xiàn)PC機(jī)串口調(diào)試助手與主控制盤通信，且可以借助主控制盤進(jìn)行與從控制盤通信。

　　本設(shè)計(jì)采用STC12C5A60S2單片機(jī)作為微控制器，設(shè)計(jì)火災(zāi)報(bào)警主控制盤和從控制盤，組成一套完整簡(jiǎn)便且成本較低的火災(zāi)報(bào)警控制盤系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)要監(jiān)控的設(shè)備節(jié)點(diǎn)的數(shù)量進(jìn)行擴(kuò)展，和消防主機(jī)配合使用可以組成一套完整的消防火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。

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