基于CAN总线的大容量汉字火灾楼层显示器设计

3.4CAN总线通讯模块设计

我们选择Microchip公司的MCP2510CAN控制器和Philips公司的PCA82C250CAN收发器构建CAN总线通讯模块。MCP2510支持CAN2.0A/B协议，可接收和发送2.0协议下的标准帧、扩展帧和远程帧。MCP2510拥有三个发送缓冲区和两个接收缓冲区，可以进行接收滤波和消息管理，防止过度发送和过度接收形成拥塞。其最大的优点是拥有传输速率可达5Mb/S的SPI端口，节省MCU端口，提高通信速度。Philips公司的82C250CAN总线收发器可与MPC2510无缝连接，它有高速模式，斜率控制模式和延时模式。经过多次的实验证实其工作在斜率控制模式下最为稳定，速度也能构满足系统10Kbps的传输速率。



图5CAN总线通信电路

CAN总线通讯模块电路如图5所示，单片机通过I/O口直接和MCP2510的SPI口相连，用软件模拟实现SPI接口协议。PCA82C250作为MCP2510与物理CAN总线的接口。如果需要进一步提高系统的抗干扰能力，可在MCP2510和PCA82C250之间加一个光电隔离器。

4 系统软件设计

汉字楼层显示器软件功能主要是1.将串口发送下来的汉字信息文件写入FLASH存储。2.和火灾报警控制器进行CAN通信，如果发现有火警信息，则查找FLASH中的汉字地址信息，予以显示在汉字液晶上报警，如有多条火警信息，则滚动显示各条信息。



图6汉字楼层显示器软件流程图

图6是汉字楼层显示器软件流程图。用page（值为0-7）表示读写的FLASH页，用count（值为0-65535）表示每页页内地址。其中page0-page6用来存储通过串口下载的汉字信息，page7用来存储接收到的火警等动态信息。一旦接收到新火警，即查询FLASH中相应的汉字信息，并在液晶上滚动显示。

为了快速定位所查询的火警汉字地址信息，我们采用数组结构存储。尽管这样会因为实际火警地址不等长，而造成存储中出现一些空地址，存储效率不高，但是由于我们对数组的查找是一种可以直接定位的快速查找，不用采用链表之类的复杂数据结构，也避免了二分检索之类复杂的搜索算法。对于单片机而言，实质上是以比较小的空间为代价换来了比较高的时间效率，还是十分值得的。

5 结语

本文提出的基于CAN总线的大容量汉字火灾楼层显示器，较好的解决了现有火灾楼层显示器的缺陷。对大于51单片机ROM64K寻址空间的数据存储需求，采取分页存储的访问方式可以很好的解决这个问题。通过在FLASH中存储大容量数据信息，可以避免因为CAN总线上通讯数据流量过大而导致火警不能及时传达，延误报警时机。而且FLASH中的汉字信息可以通过串口在线擦写，便于现场调试。目前产品已经投入实用，用户反应运行良好。