基于CAN总线的智能照明控制系统

上位机可以根据传感器所提供的外界光照度，判断此时的灯光亮度范围，再向控制器发送控制数据，使执行器按照设定的值调节灯光亮度。传感器1采用光敏传感器，其可将光信号变成电信号，电信号的大小随光的强弱成比例变化，所以使用它可以根据室外光线照度的变化对灯光进行调节，在保证一定标准照度的同时最大程度地节约能源。传感器2是热释电传感器，其只对运动的人或物体敏感，利用它可以知道房间里是否有人，进而可以及时地将无人区的灯关掉，以免造成不必要的浪费。

　　CAN控制器选用Philips公司生产的SJA1000。它是PCA82C200的替代产品，可完成CAN通信协议所要求的全部特性，经过简单的总线连接可以完成CAN总线的物理层和数据链路层的所有功能。它能够提供总线仲裁及错误检测功能，并且在检测到错误时能自动重复发送数据，从而减少数据的丢失，确保了系统的可靠性。它通过直接内存映射方式访问CAN 控制器，同时，新增加的CAN模式（PeliCAN）还可以支持CAN2.0B协议。

　　CAN收发器采用Philips公司生产的PCA82C250。它是CAN控制器与物理总线之间的接口，提供向总线的差动发送功能和对CAN控制器的差动接收功能。

　　采用光电耦合是为将网络与系统内部隔离，以提高抗干扰能力。这里采用高速光电耦合器6N137。

　　看门狗采用集看门狗、复位电路与EPROM于一体的X25045。由于看门狗和EPROM有着重要的作用，看门狗可以防止因程序的"跑飞"而引起故障，EPROM可以存储掉电前所需保护的重要参数、CAN节点的配置参数，包括屏蔽字和验收码、报文定义等。

　　CAN总线适配卡可以自己设计，但目前市场上的CAN总线通信适配卡产品较多，而且技术也很成熟，所以选用了北京华控公司的HK—CANISO智能PC总线通信适配卡。

3 智能照明系统的软件设计

　　智能照明节点模块的软件采用结构化设计，具有良好的模块性，可修改性和可移植性。程序用Franklin C51和ASM51语言混合编写。Franklin C51是一种与C语言十分类似的高级语言，具有较高的效率，可读性好，易于修改。采用C51可减轻软件编程的工作量。软件设计主要包括单片机的初始化程序、报文发送和接收程序以及CAN总线的初始化设计，这是CAN总线设计中的重要一环，也是一个设计难点。为了提高通信的实时性，采用中断接收方式。为了能支持更多的CAN协议功能，在初始化时使SJA1000工作在Peli CAN模式。智能照明节点主流程如图3所示。



上位机监控软件采用Delphi实现，具有良好的界面和可操作性。

　　国外的智能照明控制系统广泛地应用于建筑领域，无论室内、室外，然而我国在灯光调控、节能方面的研究起步较晚（目前，灯光调控在美国的使用率70％，欧洲40％～50％，亚洲10％～15％，在日、韩占15％～20％，而中国还不到１‰)。当前较先进、流行的灯光控制系统采用的"ShowNet"数字网络也只是为将来应用CAN协议打下基础。本文在智能照明控制系统中应用CAN总线技术，通过上位计算机进行灯光调控，有一定先进性。该系统经扩展后有着非常广阔的应用前景，不仅是办公大楼、商业中心等公共场所理想的智能照明控制系统，且在节能方面也有着重大的经济价值。