嵌入式系统/ARM技术中的CAN总线在中央空调控制系统中的应用
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2020-12-08
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嵌入式系统嵌入式系统/ARM技术中的技术中的CAN总线在中央空调控制系统中的总线在中央空调控制系统中的
应用应用
摘 要： 介绍了基于CAN总线的中央空调控制系统并对系统的总体设计方案及软、硬件设计进行了分析及讨
论。该系统能实现高精度温度、湿度的自动控制。关键词： 现场总线 CAN总线 单片机 控制系统 中央空
调控制系统是智能建筑中不可缺少的组成部分。传统的控制方法是采用DDC(直接数字控制器)方式，将各个温
度、湿度检测点和控制点连接到一台或多台DDC上，实行多点实时监控。由于现代智能建筑楼层较多，多个空
调风机位于不同楼层，温、湿度检测点分布于各个房间，采用DDC方式进行控制具有引线过长、施工不便、系
统通信的实时性和可靠性不高等缺点。在各种通信方式中，面向工业控制的现场总线技术是目前解决
摘 要： 介绍了基于CAN总线的中央空调控制系统并对系统的总体设计
方案及软、硬件设计进行了分析及讨论。该系统能实现高精度温度、湿
度的自动控制。
关键词： 现场总线 CAN总线 单片机 控制系统
中央空调控制系统是智能建筑中不可缺少的组成部分。传统的控制方法
是采用DDC(直接数字控制器)方式，将各个温度、湿度检测点和控制点
连接到一台或多台DDC上，实行多点实时监控。由于现代智能建筑楼层
较多，多个空调风机位于不同楼层，温、湿度检测点分布于各个房间，
采用DDC方式进行控制具有引线过长、施工不便、系统通信的实时性和
可靠性不高等缺点。
在各种通信方式中，面向工业控制的现场总线技术是目前解决工业控制
现场数据通信问题的最佳方案。现场总线技术是在二十世纪80年代后期
发展起来的一种先进的现场工业控制技术。它集数字通信、智能仪表、
微机技术、网络技术于一身，从根本上突破了传统?quot;点对点"式的模
拟信号或数字－模拟信号控制的局限性，为真正的"分散式控制，集中
式管理"提供了技术保证。
现场总线的通信协议结构是根据国际标准化组织提供的开放系统互连模
型(ISO/OSI)来制定的。本系统所采用的CAN总线是最早在我国得到应
用的现场总线之一，它采用ISO/OSI七层框架中的物理层和数据链路
层。CAN总线标准采用多主方式，网络上任何节点均可主动向其它节点
发送信息，网络节点可按系统实时性要求分成不同的优先级。数据链路
层采用短帧结构，每一帧为8个字节，易于纠错。发送期间丢失仲裁或
出错的帧可自动重新发送，故障节点可自动脱离总线。CAN总线标准支
持全双工通信，传输介质采用双绞线和光纤，传输速率可达1Mbps，节
点数可达110个。其最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对
通信数据块进行编码。其容错能力和抗干扰能力强，传输安全性高。
1 中央空调控制系统的整体构成
中央空调控制系统的总体框图如图1所示。
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