本文提出了在利用RS485和RS232的基礎上，一種基于ＣＡＮ通訊卡通訊卡科爾特測控技術研究所研發(fā)的6621或6625搭的智能小區(qū)控制與管理系統(tǒng)結構,，綜合考慮了成本,、可靠性、傳輸速率,、擴展能力等因素,，成功的解決了樓宇數(shù)據(jù)通信的問題。

一,、系統(tǒng)結構與工作原理

本系統(tǒng)主要由用戶主機,、樓道機和小區(qū)管理中心三個主要部分組成：

（１） RS485：用戶主機作為終端，利用通訊卡連接 到 樓 道 機 上 ,。 1 條 RS485,，通訊卡上可掛接多達２５６個節(jié)點，采用RS485通訊卡作為樓層間的通訊通道,，最大限度地降低了系統(tǒng)成本并通過軟件設計保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性,，在５０ ｋＨｚ 的傳輸速率下，RS485的傳輸距離可達１２００ｍ,，滿足在樓層間的應用,。

（２） ＣＡＮ通訊卡：每棟樓的樓道機通過ＣＡＮ通訊卡與小區(qū) 管 理 中 心 通 信 。 小 區(qū) 管 理 中 心 的 ＣＡＮ節(jié)點 是ＣＡＮ通訊卡上的主控節(jié)點,，負責對各樓道機進行巡查和控制,。各樓道機ＣＡＮ節(jié)點作為從機節(jié)點可以在任何時刻接入ＣＡＮ通訊卡中，只要將中心控制器軟件稍作調整,，硬件和其他軟件都無需更改就可使用,，具有良好的擴展性，非常適用于小區(qū)中的應用,。

（３） RS232：ＣＡＮ通訊卡通過RS232與小區(qū)管理中心的上位機通信,。ＣＡＮ通訊卡上的信息經由ＣＡＮ收發(fā)器接收到中心控制單元，而中心控制單元再由ＭＡＸ２３２電平轉換芯片接到中心的上位機,。中心的上位機軟件采用ＶＣ編寫,，為管理人員提供了一個友好的操作界面

２．系統(tǒng)工作原理

本系統(tǒng)功能包括安防分析，自動抄表,，家庭電器控制等,。在戶內安防的狀態(tài)沒有異常時,，用戶主機定時讀取三表數(shù)據(jù)并存儲在外部存儲器中,。在管理中心要抄表時,，從中心ＰＣ機發(fā)抄表命令經中心控制單元發(fā)送到系統(tǒng)的各通信單元ＣＡＮ通訊卡上，對應樓號的樓道機從ＣＡＮ通訊卡上收到抄表命令后,，會向該樓對應單元的用戶主機發(fā)送抄表命令要求主機回送三表數(shù)據(jù),，而樓道機又通過ＣＡＮ通訊卡將三表數(shù)據(jù)回送到中心，由管理人員處理,。一旦安防部分出現(xiàn)異常,，用戶主機會進行響警笛，撥打預存電話等報警步驟,，并通過ＣＡＮ通訊卡將報警信息通知管理中心,。

二、ＣＡＮ通訊卡通信的實現(xiàn)

ＣＡＮ通訊卡采用雙線串行通信方式工作,，具有強有力的檢錯功能,，可在高噪聲干擾環(huán)境中使用，在小區(qū)控制系統(tǒng)中顯示其通信優(yōu)點：

●最高通信速率可達１Ｍｂｐｓ,，最大通信距離可達１０ｋｍ,；

●采用ＣＲＣ校驗以及獨特的數(shù)據(jù)信號表示方式，并具有錯誤識別及自動重發(fā)功能,；

●具有優(yōu)先權和仲裁功能,，允許多達１１０個單片微ＣＡＮ節(jié)點通信的軟件設計，包括ＳJＡ１０００的初始化,、ＣＡＮ信息的發(fā)送,、ＣＡＮ信息的接收。

●可擴展性,，ＣＡＮ節(jié)點可在任何時刻接入通訊卡中,，只要將中心控制器軟件稍作調整，硬件和其他軟件都無需更改就可使用,。

１．ＣＡＮ節(jié)點設計

系統(tǒng)中的每個ＣＡＮ節(jié)點主要由單片機,、ＣＡＮ控制器、高速光電隔離器和ＣＡＮ收發(fā)器組成,。單片機主要用于Ｉ／Ｏ控制及信息處理等功能,；ＣＡＮ控制器主要用于系統(tǒng)的通信，控制ＣＡＮ信息的接收及發(fā)送,，我們采用獨立的用獨立的CAN控制器SJA1000,；CAN收發(fā)器主要用于增強系統(tǒng)的驅動能力，我們采用TJA1050,；為了避免通訊卡上的各種干擾給通信電路帶來影響,，我們在CAN控制器和CAN收發(fā)器之間加了起隔離作用的高速光耦芯片6N137。

需要注意的是,，ＣＡＮ收發(fā)緩沖器采用集成元器件,，所以ＲＸ１腳應接地,，且ＣＤＲ寄存器中的ＣＢＰ位應置１；通訊卡兩端各有一個１２０歐的電阻,，對于匹配通訊卡阻抗起著相當重要的作用,，否則數(shù)據(jù)通信的干擾性與可靠性將大大降低，甚至無法通信,。

2. CAN節(jié)點通信的軟件設計,，包括SJA1000的初始化、CAN信息的發(fā)送,、CAN信息的接收,。

初始化主要包括工作方式的設置、接收濾波方式的設置,、接收屏蔽寄存器AMR和接收代碼寄存器ACR的設置,、波特率參數(shù)設置和中斷允許寄存器IER的設置等。SJA1000的初始化只有在復位模式下才可以進行,。在完成SJA1000的初始化設置后,，SJA1000就可以回到工作狀態(tài)，進行正常的通信任務,。初始化的程序流程圖如圖1 所示,。

圖表 SEQ 圖表 \* ARABIC 1 SJA1000的初始化流程圖

2．CAN節(jié)點的軟件設計

●發(fā)送數(shù)據(jù)子程序

發(fā)送數(shù)據(jù)子程序負責節(jié)點報文的發(fā)送，ＣＡＮ信息的發(fā)送是由ＣＡＮ控制器自動完成的,。發(fā)送時只須把待發(fā)送 的 信 息 按 特 定 格 式 組 合 成 一 幀 報 文 ,， 送 入ＳＪＡ１０００發(fā)送緩存區(qū)中，啟動發(fā)送命令即可,。發(fā)送方式可選用查詢方式或中斷方式,，程序中我們使用中斷方式。對于中斷方式,，發(fā)送子程序分為兩部分：一是發(fā)送主程序,，主要用于控制信息的發(fā)送及當發(fā)送緩沖區(qū)滿時，把要發(fā)送的信息暫存到臨時存儲區(qū),；二是中斷服務程序,，負責把臨時存儲區(qū)中的暫存信息發(fā)送出去。發(fā)送數(shù)據(jù)的程序流程圖如圖4所示

接收數(shù)據(jù)子程序負責節(jié)點報文的接收以及其他情況的處理,，信息從CAN通訊卡到CAN接收緩沖區(qū)也是由CAN控制器自動完成的,。接收程序只須從接收緩沖區(qū)讀取要接收的信息即可。接收程序也可采用查詢方式或中斷方式,，兩者簡繁程度相當,，程序中我們使用中斷接收方式，實時性更強,。

●接收數(shù)據(jù)子程序

ST720機房環(huán)境監(jiān)控儀器 發(fā)出告警信號,，告警信息經ST720處理后通過語音的方式向相關維護人員進行電話告警通知,，同時向監(jiān)控機房硬盤錄像機發(fā)送告警信息，安裝在硬盤錄像機內的機房監(jiān)控報警軟件收集到告警信息后,，命令視頻監(jiān)控軟件開始對現(xiàn)場進行錄

像。經過軟件處理過的告警信息和視頻錄像信息通過硬盤錄像機的網卡傳輸?shù)紼1/10Base轉換器,，經轉換后的E1數(shù)據(jù)到達傳輸交換機數(shù)據(jù)的光端機所剩余的2M口,，光端機通過光纜將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行臋C房；中心機房側的光端機相應的2M口收到的數(shù)據(jù)通過E1/10Base轉換器

進行數(shù)據(jù)轉換,，轉換后的以太網數(shù)據(jù)通過計算機網卡進入監(jiān)控主機,，機房環(huán)境監(jiān)控軟件和視頻監(jiān)控軟件對收到的告警信息和視頻數(shù)據(jù)進行處理后準確、直觀的顯現(xiàn)在顯示器上,，機房維護人員會準確的定位故障方位,，從而可以迅速對警情進行處理。

三,、總結

本文所提出的智能小區(qū)控制與管理系統(tǒng),綜合考慮了成本和可靠性等因素,，在利用技術已成熟的RS485和RS232的基礎上，利用CAN通訊卡實現(xiàn)了智能樓宇系統(tǒng)的智能通信,，提高了系統(tǒng)內部的通信速率與實時性,，降低了誤碼傳送率。并且CAN節(jié)點可在任何時刻接入通訊卡中,，只要將中心控制器軟件稍作調整,，硬件和其他軟件都無需更改就可使用，良好的擴展性特別適用于還在完善的住宅小區(qū),。這個系統(tǒng)已經做成成品,，在實際使用中被證明是高可靠性，易擴展的,。