LPC2368电梯群控系统设计.docx

【Word版本下载可任意编辑】 PAGE 1 - / NUMPAGES 1 LPC2368电梯群控系统设计 摘 要： 介绍了嵌入式电梯群控系统的设计，群控主机通过CAN总线串行通信方式实时采集各台电梯的状态信息，采用模糊算法处理后，将派梯命令分配给各台电梯，实现8台64层以下电梯的群控控制。  为了提高电梯的运行效率和服务质量，减少乘客的候梯时间、乘梯时间并降低电梯的能量消耗，就必须用电梯群控系统来对其开展合理的管理和调度。  目前，大多数电梯公司的群控系统都是采用RS485总线开展通信，但RS485采用主从式的通信方式，由主机发起呼叫，对应的终端应答，因此只能采取轮询的通信方式，实时性差，一旦主机出现故障，整个系统将瘫痪；而CAN总线在电梯群控系统中却表达出更多的优势：CAN总线通信与RS485通信相比抗干扰能力更好；可连接较多的通信节点；通信速率更高；实时性与稳定性高，所以本文采用CAN总线来实现群控主机和各电梯之间的通信。  RS485总线是针对RS-232串口标准的局限性，人们又提出了RS-422,RS-485接口标准。RS-485/422采用平衡发送和差分接收方式实现通信：发送端将串行口的TTL电平信号转换成差分信号 A,B两路输出，经过线缆传输之后在接收端将差分信号复原成TTL电平信号。  1 系统总体构造  本系统以ARM7为内核，主频达72 MHz的32 bit微处理器LPC2368作为群控主控制器，它有高达512 KB的片内Flash程序存储器，具有在系统编程（ISP）和在应用编程（IAP）功能，同时LPC2368内部集成了2个CAN控制器，CAN控制器提供了一个完整的CAN协议（遵循CAN规范V2.0 B）实现方案，ARM7没有MMU,ARM720T是MMU的 ,ARM9主要包括ARM9TDMI和ARM9E-S等系列ARM9是有MMU的，ARM940T只有Memory protection unit.不是一个完整的MMU。系统还选用了CAN总线收发器MPC2551，它可作为CAN控制器与物理总线接口，提供对总线的差动发送和接收能力。  2 通信模块设计  2.1 通信模块硬件实现  本系统采用LPC2368，ARM7-LPC2368 是一款性价比高的ARM7入门学习板。它采用机器焊接。性能稳定可靠。 RJ45网络接口，CAN总线，双串口，一个USB2.0接口，可接MMC卡（作U盘），作USB声卡，LCD12232接口，EEPROM存贮器AT24C16。 LPC2368的CAN控制器具有如下的特点：2个控制器和总线；支持11 bit和29 bit的标识符；双重接收缓冲器和三态发送缓冲器；可编程的错误报警界限和可读/写访问的错误计数器；仲裁丢失捕获和错误代码捕获（带有详细的位位置）；单次触发的发送（不会重复发送）；只听模式（无应答、无活动错误标志）；“自身”报文的接收。  LPC2368内嵌一个以太网控制器，支持精简的媒体独立接口（Reduced Media Independent Interface，RMII）和带缓冲DMA接口（Buffered DMA Interface，BDI），可在半双工和全双工模式下提供10M/100Mbps的以太网接入。因此，LPC2368内部实际上己经包含了以太网MAC控制，但并未提供物理层接口，所以，需要外接一片物理层芯片以提供以太网的接入通道。  高速CAN收发器MPC2551是一个可容错的高速CAN器件，可作为CAN协议控制器和物理总线接口。MCP2551可为CAN协议控制器提供差分收发能力，它完全符合ISO-11898标准，包括能满足24 V电压要求。典型情况下，CAN系统上的每个节点都必须有一个器件，把CAN控制器生成的数字信号转化为适合总线传输（差分输出）的信号。它也为CAN控制器和CAN总线上的高压尖峰信号之间参加了缓冲器，这些高压尖峰信号可能是由外部器件产生（EMI、ESD和电气瞬态等）。  本系统设计的电路中，2个二极管D3与D4可有效地抑制传输介质的浪涌干扰，由于电梯群控系统中存在多个CAN通信节点，因此本电路中参加了终端电阻跳线JP3，由用户灵活地选择是否在该节点处参加终端通信电阻，本系统设计的CAN通信电路连接如图1。   2.2 通信协议及通信软件设计  2.2.1 CAN总线帧种类  CAN总线上传输的信息称为报文，报文传输按照帧构造的不同，通常可表示为如下5种不同类型的帧：  （1）数据帧：用于发送单元向接收单元传送数据的帧；  （2）遥控帧：用于接收单元向具有相同ID的发送单元请求数据