基于AVR單片機(jī)CAN總線的電梯召喚顯示板設(shè)計(jì)

1.1.3 CAN的報(bào)文格式

在總線中傳送的報(bào)文，每幀由7部分組成。CAN協(xié)議支持2種報(bào)文格式，其唯一不同是標(biāo)識(shí)符(ID)長(zhǎng)度不同，標(biāo)準(zhǔn)格式為11位，擴(kuò)展格式為29位。本設(shè)計(jì)中使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)幀，由幀起始、仲裁域、控制域、數(shù)據(jù)域、CRC域、應(yīng)答域和幀結(jié)尾等7種位域組成，如圖3所示。

其中數(shù)據(jù)域的長(zhǎng)度為0～8個(gè)字節(jié)。仲裁域由標(biāo)識(shí)符和RTR組成，在標(biāo)準(zhǔn)格式中，標(biāo)識(shí)符為11位。在本例通信協(xié)議的制定中，標(biāo)志位的前4位用作通信的類型碼，后7位用作CAN節(jié)點(diǎn)的ID號(hào)。數(shù)據(jù)域則用來(lái)存儲(chǔ)通信的具體內(nèi)容信息，例如電梯所在的樓層，運(yùn)動(dòng)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(jī)為核心的驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。LED顯示屏由LED點(diǎn)陣顯示器P2158構(gòu)成。它是以發(fā)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(qū)動(dòng)，從上到下逐次不斷地對(duì)顯示屏的各行進(jìn)行選通，同時(shí)又向各列送出表示圖形或文字信息的脈沖信號(hào)，反復(fù)循環(huán)以上操作，就可顯示各種圖形或文字信息。以AVR高速單片機(jī)為核心的驅(qū)動(dòng)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(diǎn)陣LED顯示屏上顯示相應(yīng)的信息。控制信號(hào)由MCU發(fā)出，經(jīng)過(guò)緩沖器74F244后分成2路，一路經(jīng)過(guò)移位寄存器74S164，串行轉(zhuǎn)并行后來(lái)驅(qū)動(dòng)LED點(diǎn)陣的行;另一路經(jīng)過(guò)鎖存器68595，串行轉(zhuǎn)并行后驅(qū)動(dòng)LED點(diǎn)陣的列。LED點(diǎn)陣顯示采用逐行掃描，每行顯示取模方式為從右到左，字節(jié)正序輸出。其中，鎖存器的輸入數(shù)據(jù)由軟件中的字庫(kù)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(shè)計(jì)

電梯外呼板軟件設(shè)計(jì)流程如圖5所示。電梯外呼板通過(guò)CAN總線接收電梯主板的數(shù)據(jù)幀，并將數(shù)據(jù)幀暫時(shí)存入緩存區(qū)，經(jīng)過(guò)分析處理后按一定的方式保存起來(lái)。然后根據(jù)數(shù)據(jù)幀要顯示的方式，從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中取出相應(yīng)的數(shù)據(jù)存到一個(gè)顯示緩存區(qū)進(jìn)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(hào)輸入，相應(yīng)指示燈亮，同時(shí)電梯外呼板上通過(guò)CAN總線向電梯主板發(fā)送數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)幀內(nèi)容包含召喚信息。通信的方式建立握手應(yīng)答機(jī)制。

3 結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)采用AVR單片機(jī)，使用CAN總線通信，通信安全可靠，實(shí)時(shí)性好，主要用在電梯系統(tǒng)中的外呼召喚顯示，同時(shí)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(tǒng)中，本系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行期間安全可靠，增加和刪除節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)單方便。