| 【中文题名】 | 基于CAN总线的楼宇自动化系统设计 |
| 【英文题名】 | Can Bus Based Design of Building Automation System |
| 【学科专业】 | 控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-28 |
| 【中关键词】 | 楼宇自动化,现场总线控制系统,控制局域网络,智能节点,中值滤波,实时性 |
| 【英关键词】 | Building Automation,Fieldbus Control System,Control Area Network,Intelligent node,Median filtering,Real-time, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>房屋建筑设备>机电设备>建筑物的电气化、自动化装置> |
| 【论文摘要】 |
随着我国国民经济的发展，计算机技术、通信技术、音像技术的广泛应用，智能建筑IB(Intelligent Building)得以高速发展，其中楼宇自动化系统BAS(Building Automation System)是实现上述目标的关键。现场总线控制系统FCS(Fieldbus Control System)突破了DCS系统中通信由专用网络的封闭系统来实现所造成的缺陷，把基于封闭、专用的解决方案变成了基于公开化、标准化的解决方案，实现综合自动化的各种功能，具有广泛的应用前景。
本文密切结合实际科研项目进行研究，针对某政府办公大楼楼宇自动化的需求进行开发与设计，提出并构建了一种基于CAN总线的楼宇自动化系统。论文首先介绍了智能建筑和楼宇自动化系统的概念及发展状况；通过对基金会现场总线(FF)、过程现场总线(PROFIBUS)、局部操作网络(LONWORKS)、可寻址远程传感数据通路(HART)和控制局域网络(CAN)这几种现场总线进行的详细分析与比较，最终决定采用CAN总线作为楼宇自动化控制系统中的通讯总线；在研究了CAN技术规范、CAN控制器SJA1000和总线驱动器82C250的功能和工作... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-9 |
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插图索引 |
9-10 |
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附表索引 |
10-11 |
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第1章 绪论 |
11-22 |
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1.1 智能建筑简介 |
11-12 |
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1.2 楼宇自动化系统简介 |
12-14 |
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1.2.1 楼宇自动化系统的组成与基本功能 |
12-13 |
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1.2.2 楼宇自动化控制系统的原理 |
13 |
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1.2.3 楼宇自动化系统设备的发展历史及相关产品简介 |
13-14 |
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1.3 现场总线技术简介 |
14-17 |
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1.3.1 现场总线技术的定义 |
14 |
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1.3.2 现场总线技术的特点 |
14-15 |
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1.3.3 几种常见的现场总线简介 |
15-17 |
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1.4 现场总线控制系统应用于楼宇的意义 |
17-18 |
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1.5 CAN总线在楼宇自动化系统中应用研究现状 |
18-20 |
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1.6 论文研究内容 |
20-22 |
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第2章 CAN总线技术 |
22-35 |
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2.1 CAN技术规范 |
22-26 |
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2.1.1 简介 |
22-23 |
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2.1.2 依据ISO/OSI参考模型CAN的分层结构 |
23-24 |
|
2.1.3 CAN的报文传送和帧结构 |
24-26 |
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2.2 CAN控制器SJA1000 |
26-28 |
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2.2.1 芯片SJA1000的概述 |
26-27 |
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2.2.2 SJA1000的内部结构 |
27 |
|
2.3.3 CAN的几个控制模块 |
27-28 |
|
2.3 CAN总线驱动器 |
28-35 |
|
2.3.1 CAN总线驱动器82C250 |
28-31 |
|
2.3.2 CAN总线驱动器TJA1050 |
31-35 |
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第3章 基于CAN总线的楼宇自动化系统硬件设计 |
35-49 |
|
3.1 系统总体方案 |
35-36 |
|
3.2 温度测控节点的硬件设计 |
36-46 |
|
3.2.1 节点的整体结构 |
36 |
|
3.2.2 温度数据采集模块 |
36-39 |
|
3.2.3 人机接口及温控报警、温控输出模块 |
39-41 |
|
3.2.4 CAN控制器与89C51的接口电路设计 |
41-42 |
|
3.2.5 CAN控制器与PC机的接口电路设计 |
42-46 |
|
3.3 停电报警节点的硬件设计 |
46-49 |
|
3.3.1 节点的整体结构 |
46-47 |
|
3.3.2 U、I采集模块硬件设计 |
47-49 |
|
第4章 系统软件设计 |
49-58 |
|
4.1 主程序设计 |
49-50 |
|
4.2 初始化子程序 |
50-52 |
|
4.3 事件检查及处理子程序 |
52-54 |
|
4.4 CAN数据收发子程序 |
54-58 |
|
第5章 CAN实时性解决方案 |
58-63 |
|
5.1 动态时分复用在CAN总线应用层的应用 |
58-60 |
|
5.1.1 基本时间窗口和系统周期 |
58 |
|
5.1.2 系统时钟的同步 |
58-59 |
|
5.1.3 通讯系统的调度 |
59-60 |
|
5.2 运用优先级晋升的信息调度方案 |
60-63 |
|
5.2.1 CAN协议帧的标识和其优先级的分离 |
60 |
|
5.2.2 利用协议帧优先级晋升算法来重新分配总线带宽 |
60-61 |
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5.2.3 优先级晋升算法及其基于CAN网络控制器芯片的算法实现 |
61-63 |
|
第6章 系统温度测控算法仿真实验 |
63-67 |
|
6.1 仿真工具简介 |
63 |
|
6.2 仿真模型的建立 |
63-64 |
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6.3 仿真结果 |
64-67 |
|
结论 |
67-69 |
|
参考文献 |
69-73 |
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附录A 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
73-74 |
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附录B 攻读学位期间承担的科研课题 |
74-75 |
|
致谢 |
75 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385041 |
