基于CAN總線的電梯外呼系統設計

　　1.1.3 CAN的報文格式

　　在總線中傳送的報文，每幀由7部分組成。CAN協議支持2種報文格式，其唯一不同是標識符(ID)長度不同，標準格式為11位，擴展格式為29位。本設計中使用標準數據幀，由幀起始、仲裁域、控制域、數據域、CRC域、應答域和幀結尾等7種位域組成，如圖3所示。

　　其中數據域的長度為0～8個字節。仲裁域由標識符和RTR組成，在標準格式中，標識符為11位。在本例通信協議的制定中，標志位的前4位用作通信的類型碼，后7位用作CAN節點的ID號。數據域則用來存儲通信的具體內容信息，例如電梯所在的樓層，運動方向等。

　　1.2 LED顯示模塊

　　本模塊由3片8x8 LED顯示屏以及以單片機為核心的驅動電路構成。LED顯示屏由LED點陣顯示器P2158構成。它是以發光二極管為像素，按照行與列的順序排列而成的顯示器件，采用逐行(或逐列)掃描方式工作，由峰值較大的窄脈沖驅動，從上到下逐次不斷地對顯示屏的各行進行選通，同時又向各列送出表示圖形或文字信息的脈沖信號，反復循環以上操作，就可顯示各種圖形或文字信息。以AVR高速單片機為核心的驅動電路如圖4所示。

　　LED顯示功能采用逐行掃描的方法，在3片8×8點陣LED顯示屏上顯示相應的信息。控制信號由MCU發出，經過緩沖器74F244后分成2路，一路經過移位寄存器74S164，串行轉并行后來驅動LED點陣的行;另一路經過鎖存器68595，串行轉并行后驅動LED點陣的列。LED點陣顯示采用逐行掃描，每行顯示取模方式為從右到左，字節正序輸出。其中，鎖存器的輸入數據由軟件中的字庫提供。LED顯示每20 ms顯示一次，故顯示頻率為50 Hz，符合人眼的閃爍特性。

　　2 電梯外呼板軟件設計

　　電梯外呼板軟件設計流程如圖5所示。電梯外呼板通過CAN總線接收電梯主板的數據幀，并將數據幀暫時存入緩存區，經過分析處理后按一定的方式保存起來。然后根據數據幀要顯示的方式，從數據存儲器中取出相應的數據存到一個顯示緩存區進行顯示，采用逐行掃描方式顯示。電梯外呼板上如果有召喚信號輸入，相應指示燈亮，同時電梯外呼板上通過CAN總線向電梯主板發送數據幀，數據幀內容包含召喚信息。通信的方式建立握手應答機制。

　　3 結束語

　　本系統采用AVR單片機，使用CAN總線通信，通信安全可靠，實時性好，主要用在電梯系統中的外呼召喚顯示，同時也可以用在電梯轎廂中用于樓層信息的顯示。將其接入電梯仿真系統中，本系統能夠快速響應，長時間運行期間安全可靠，增加和刪除節點簡單方便。