基于CAN總線的電梯召喚顯示板設計

隨著現代社會的發展，科學技術的進步，出現了眾多高層建筑和智能建筑。電梯，作為高層建筑內部一種重要的交通工具，其應用規模日益擴大。而作為電梯系統中必不可少的一部分，電梯召喚顯示板(簡稱電梯外呼板)的應用也隨之劇增。
電梯外呼板應用于每層樓的電梯門外，供乘客及電梯維保人員使用。電梯外呼板將乘客及維保人員的需求信息通過CAN總線傳達給電梯主板，電梯主板接收信息并執行相應的操作。同時，電梯主板將電梯的實時運行信息通過CAN總線傳遞給電梯外呼板，通過外呼板LED顯示出來，供乘客參閱。
AVR單片機具有高可靠性、功能強、高速度、低功耗和低價位的特點，本系統選用了高檔ATmega列AVR單片機ATmegal6。它具有先進的RI-SC結構，具有16 kB的系統內可編程Flash，512 B的EEPROM，1 kB的片內SRAM。同時，芯片具有獨立片內振蕩器的可編程看門狗定時器，通過改變熔絲位可以設置片內晶振的振蕩周期，這樣可以省去外圍的看門狗電路和晶振電路的設計。

1 電梯外呼板系統硬件結構
電梯外呼板的硬件電路主要由乘客按鍵模塊、指示燈控制模塊、LED模塊、CAN通信電路以及電源模塊構成，如圖1所示。

1．1 CAN通信模塊
1．1．1 CAN的技術特點
CAN是一種多主總線，通信介質可以是雙絞線、同軸電纜或光導纖維，具有物理層、數據鏈路層和應用層等3層協議，其通信速率可達1 Mb／s。CAN總線專用接口芯片中以固件形式集成了CAN協議的物理層和數據鏈路層2層功能，完成對通信數據的成幀處理，包括位填充、數據塊編碼、循環冗余校驗、優先級判別等多項工作。它具有以下特點：
1)廢除傳統的站地址編碼，代之以對通信數據塊進行編碼，可以多主方式工作；
2)采用非破壞性仲裁技術，當2個節點同時向網絡上傳送數據時，優先級低的節點主動停止數據發送，而優先級高的節點可不受影響繼續傳輸數據，有效避免了總線沖突；
3)采用短幀結構，每一幀的有效字節數為8個，數據傳輸時間短，受干擾的概率低，重新發送的時間短；
4)每幀數據都有CRC校驗及其他檢錯措施，保證了數據傳輸的高可靠性，適于在高干擾環境下使用；
5)節點在錯誤嚴重的情況下，具有自動關閉總線的功能，切斷其與總線的聯系，以使總線上其他操作不受影響；
6)可以點對點，一對多及廣播集中方式傳送和接收數據。