CAN总线在中央空调监控系统中的应用摘要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，而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实时通信问题的最佳方案。
本文在研究国内中央空调监控系统的发展现状与特点的基础上，设计了基于CAN总线的中央空调监控系统。
整个中央空调监控系统以基于PCI总线的CAN通信卡作为总线数据采集器，采用接口芯片PCI9052实现CAN通信卡同PC机之间的通信，外置CAN芯片SJA1000实现CAN 总线的物理层和数据链路层功能。
通过对CAN通信卡的驱动程序设计，实现对CAN总线上节点的监视和控制。
本文详细分析了CAN总线和PCI总线的技术特点及通信机理，研究了独立CAN控制SJA1000和CAN总线驱动器的工作原理，完成了通信卡的硬件设计及驱动程序设计。
关键词中央空调监控系统；CAN总线；PCI总线；PCI9052Design of Control System of Central air-conditionbased on CAN busAbstractCentral Air Conditioning System is an intelligent building an integral part. Traditional control method is used DDC (Direct Digital Controller) approach of the various temperature and humidity measure points and control points connected to one or more DDC, the implementation of multi-real-time monitoring. As more modern intelligent building floor, a number of different floors in the air conditioning fan, temperature, humidity detection point located in each room, using DDC control has lead way too long, construction inconvenience, the system real-time communication and reliability of the disadvantages of not and field bus for industrial control industrial control technology is to solve the problem on site traffic data in real time the best option.This paper studies the domestic central air-conditioning control system development and characteristics based on the CAN bus is designed based on the central air conditioning system monitoring. Central air-conditioning control system to the PCI bus based on CAN bus communication cards for data acquisition, achieved using CAN communication interface chip PCI9052 PC-Card with the communication between the external chip SJA1000 CAN bus to achieve the physical layer and data link layer functions. CAN communication card on the driver design, implementation of the CAN bus monitor and control nodes.This paper analyzes the CAN bus and PCI bus technology characteristics and communication mechanism to study the independent control of SJA1000CAN and CAN bus driver works, completed the hardware design and communications card driver design.Keywords central air-conditioning control system, CAN bus, PCI bus, PCI9052哈尔滨理工大学学士学位论文目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (5)1.1 空调系统研究背景及意义 (5)1.2 国内外研究现状及发展 (6)1.3 本文研究内容 (6)第2章CAN总线技术研究 (7)2.1 CAN总线的产生和发展 (7)2.2 CAN总线特点 (8)2.3 CAN总线技术介绍 (8)2.3.1 位仲裁 (8)2.3.2 CAN与其他通信方案的比较 (9)2.3.3 CAN的报文格式 (10)2.4 数据错误检测 (10)第3章中央空调控制系统设计 (13)3.1 系统的主要功能 (13)3.2 中央空调控制整体结构 (13)3.3 硬件设计 (15)3.3.1 信号采集电路设计 (17)3.3.2 CAN通信电路设计 (20)3.3.3 电路硬件抗干扰 (23)3.4 软件设计 (23)3.4.1 主程序设计 (24)3.4.2 AD转换程序设计 (25)结论 (26)致谢 (26)参考文献 (28)附录A (29)附录B (39)第1章绪论1.1空调系统研究背景及意义随着经济的发展，对建筑大厦智能化的要求越来越高，智能大厦监控系统的应用也越来越广，需要监控的对象越趋多样化，必须使用具有统一规范、可靠性高、组建灵活、扩展性好、维护方便、性能价格比高的方式来组建系统。
因此，作为智能大厦的一个重要组成部分——楼宇自动化系统的研制具有极其重要的意义，而其中的空调监控系统为主要的研究对象。
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[1]。
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的“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。
现场总线是一种基于智能化仪表和执行机构的，全数字化的实时通信传输系统，应用于与工业现场或其他生产作业现场的现场数字设备与控制系统的通信[2]。
它也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络，在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中具有广泛的应用前景。
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，网络工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。
1.2国内外研究现状及发展伴随着计算机控制技术的发展，世界上高层建筑BAS产品HV AC （空调系统，包括冷热源系统、通风系统）的控制从五十年代就开始采用气动仪表控制系统，六十年代改进为电动单元组合仪表，七十年代采用小型专用微型计算机进行集中式控制系统，直到1984年，美国哈特福德市第一栋采用微型计算机集散式控制系统大厦的出现，标志着智能建筑时代的开始。
集散式（集中管理、分散控制）自控系统，目前技术趋于成熟，主要技术特征是采用了DDC（Direct Digital Control)。
我国在HV AC系统中使用集散控制系统是从20世纪80年代开始随着智能建筑的建设才开始使用，90年代逐渐广泛应用。
在我国的智能建筑中，由于发展极为迅速。
而市场管理和技术管理等方面又存在着一定程度的混乱，因此所暴露出来的问题就更广、更深、更严重一些。
随着计算机控制技术的发展，对建筑物各系统进行全面计算机管理的智能大厦等也开始增多。
妥善地把计算机技术运用于空调系统的控制管理中，已取得良好的经济效益和社会效益。
这在许多工程中都得到证实。
现在，空调产品及空调系统中都或多或少地应用了信息技术和自动控制技术。
空调设备如果能加上计算机控制，那么它的可靠性和运行经济性就很明显，它的用户也就越多。
现在，几乎所有的制冷机组都安装了计算机控制装置，以便根据负荷的变化调整冷量和水量，从而保证节能和最优化运行[3]。
1.3本文研究内容本文对现在中央空调控制系统的总体结构做出分析，对CAN总线技术进行了详细介绍，其中包括CAN总线的产生和发展、CAN总线特点、CAN总线技术介绍以及数据错误检测等。
而且还对系统的软硬件进行设计，硬件包括对信号采集电路设计、CAN通信电路设计、电路抗干扰设计，软件包括对主程序设计和AD转换程序设计。