畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研報(bào)告范文.docx

調(diào)研報(bào)告0 引言我反復(fù)的閱讀了單片機(jī)原理及應(yīng)用教程，及其在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用相關(guān)的期刊和書(shū)籍。查閱了我設(shè)計(jì)的課題在國(guó)內(nèi)外研究狀況的期刊雜志和文獻(xiàn)資料。通對(duì)期刊雜志和文獻(xiàn)資料的閱讀和分析，我對(duì)基于單片機(jī)的地下車(chē)庫(kù)通風(fēng)控制系統(tǒng)構(gòu)成原理有了初步的了解。并且知道了自己的題目在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的地位和作用。在對(duì)單片機(jī)的地下車(chē)庫(kù)通風(fēng)控制系統(tǒng)有了一個(gè)宏觀的把握后。我又重點(diǎn)閱讀了單片機(jī)的軟件仿真的書(shū)籍，以及智能誘導(dǎo)通風(fēng)控制系統(tǒng)的期刊和資料。對(duì)智能誘導(dǎo)通風(fēng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理有了一定的了解。最后我把重點(diǎn)放在了單片機(jī)控制理論的學(xué)習(xí)和控制電路的設(shè)計(jì)方面上。由于我的時(shí)間及精力有限，現(xiàn)在我只能對(duì)他們有一個(gè)比較宏觀的把握，大略的知道自己的思路是什么，對(duì)于具體的細(xì)節(jié)我還需要進(jìn)一步的調(diào)研。下面我將從以下四個(gè)方面說(shuō)說(shuō)本次調(diào)研的收獲。 1 課題的研究背景、意義、任務(wù)近年來(lái)，隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的不斷發(fā)展，城市機(jī)動(dòng)車(chē)輛數(shù)量飛速增長(zhǎng)，停車(chē)成了城市交通的一大難題。這就要求城市建筑工程向大型化、多層次化、多功能化發(fā)展，以減少占用土地資源。地下車(chē)庫(kù)以其面積大、節(jié)約建筑用地、管理集中等優(yōu)勢(shì)而越來(lái)越受到業(yè)主的青睞。因此，目前許多高層建筑都設(shè)有地下車(chē)庫(kù)，以解決存車(chē)用地緊張的矛盾。因此，地下停車(chē)庫(kù)的建設(shè)也將隨之而發(fā)展，以解決汽車(chē)存放與城市用地日益矛盾的問(wèn)題。對(duì)于地下停車(chē)庫(kù)，保證適當(dāng)?shù)臏囟群鸵谎趸紳舛炔怀^(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，是衡量地下車(chē)庫(kù)空氣環(huán)境質(zhì)量的兩個(gè)主要指標(biāo)。由于地下車(chē)庫(kù)在土壤的包圍之中，而土壤具有較好的熱穩(wěn)定性，受大氣溫度變化的影響不大，在我國(guó)大部分地區(qū)，地下車(chē)庫(kù)的溫度都是符合要求的。汽車(chē)在庫(kù)內(nèi)啟動(dòng)、行駛和上下坡道時(shí)都要排出廢氣，主要有害氣體是一氧化碳。因此，地下車(chē)庫(kù)內(nèi)一氧化碳的濃度應(yīng)嚴(yán)格控制。我國(guó)雖然從國(guó)外引進(jìn)了為數(shù)不少的現(xiàn)代化地下車(chē)庫(kù)通風(fēng)控制系統(tǒng)，但都是國(guó)外現(xiàn)成的產(chǎn)品，其控制策略并不一定適用于我國(guó)具體條件。如何發(fā)揮先進(jìn)地下車(chē)庫(kù)“綠色”通風(fēng)控制系統(tǒng)的示范作用和現(xiàn)代化智能通風(fēng)控制系統(tǒng)的推廣還需要更多的研究。1.1 課題技術(shù)研究背景在地下停車(chē)庫(kù)使用誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)的過(guò)程中，由于無(wú)法了解到汽車(chē)尾氣發(fā)生的具體時(shí)間、位置及總量等參數(shù)。因此，現(xiàn)有的誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)都是管理人員憑經(jīng)驗(yàn)對(duì)誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)及主排風(fēng)機(jī)進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制。對(duì)于地下車(chē)庫(kù)來(lái)說(shuō)，汽車(chē)尾氣的污染物質(zhì)發(fā)生有其不連續(xù)性及尖峰負(fù)荷明顯等特點(diǎn)，這使得現(xiàn)有誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)并未被很好的體現(xiàn)出來(lái)，其主要原因是：誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)擁有高效的換氣方式，如何準(zhǔn)確地減少系統(tǒng)的開(kāi)啟時(shí)段，同時(shí)不影響通風(fēng)效果，使其比傳統(tǒng)換氣方式更加節(jié)能，這是管理人員憑經(jīng)驗(yàn)管理是難以做到的。誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)具有分布點(diǎn)均勻的特點(diǎn)，可快速稀釋較為集中的汽車(chē)尾氣，不必為排放部分點(diǎn)的污染物而開(kāi)啟全部通風(fēng)設(shè)備，但是現(xiàn)有誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)尚無(wú)法對(duì)污染物質(zhì)的發(fā)生進(jìn)行有效、準(zhǔn)確的追蹤，靈活地自動(dòng)控制個(gè)別風(fēng)機(jī)的開(kāi)啟；所以為確保通風(fēng)效果只能采用連續(xù)開(kāi)啟的辦法。但地下停車(chē)庫(kù)中的主要處理的污染物質(zhì)為汽車(chē)尾氣，在汽車(chē)尾氣發(fā)生的局部點(diǎn)的有害物質(zhì)濃度大于有關(guān)部門(mén)的允許值，但平均到整個(gè)汽車(chē)庫(kù)空間內(nèi)有害物質(zhì)的濃度就很低了。因此使用誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)的連續(xù)開(kāi)啟來(lái)排放汽車(chē)尾氣連續(xù)進(jìn)行全面的通氣換氣，顯然會(huì)造成很大能量的浪費(fèi)及機(jī)械設(shè)備的磨損。所有，研發(fā)出一套智能的誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)顯得尤為重要。1.2 課題意義隨著人們消費(fèi)水平的不斷提升，車(chē)庫(kù)已經(jīng)成為人們?cè)谶x擇居家時(shí)的一個(gè)不小的考慮因素，當(dāng)然也是小區(qū)物業(yè)提升品質(zhì)的一個(gè)方面；而大型公共場(chǎng)合的車(chē)庫(kù)通風(fēng)聯(lián)網(wǎng)控制則更是需要一套專(zhuān)業(yè)化的設(shè)施來(lái)進(jìn)行控制。傳統(tǒng)誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)一經(jīng)打開(kāi)就一直處于耗電工作狀態(tài)，地下車(chē)庫(kù)中一氧化碳濃度的變化也與車(chē)輛的進(jìn)出、流量等多種因素有關(guān)。關(guān)于CO 的釋放量計(jì)算，由于地下車(chē)庫(kù)的汽車(chē)類(lèi)型和各種類(lèi)型汽車(chē)的數(shù)量較難準(zhǔn)確確定，在大大提倡能源保護(hù)、能源節(jié)省的今天，車(chē)庫(kù)通風(fēng)的耗電工作在電力使用上顯然不夠合理，而投入大量的人力資源來(lái)測(cè)量、處理地下車(chē)庫(kù)的濃度超標(biāo)問(wèn)題也往往事倍功半。由此，特提出該車(chē)庫(kù)誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)方案，解決車(chē)庫(kù)CO 濃度的自動(dòng)化測(cè)量以及報(bào)警通風(fēng)問(wèn)題。誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)智能控制的目的，就是為了有效節(jié)能，使誘導(dǎo)排風(fēng)系統(tǒng)更安全可靠、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。同時(shí)該項(xiàng)目的啟用也是為了提高整個(gè)樓宇的智能等級(jí)。1.3 課題任務(wù)通過(guò)主控制器與誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)智能控制器聯(lián)網(wǎng)（RS-485 總線(xiàn)），傳感器探測(cè)地下車(chē)庫(kù)中空氣中的一氧化碳的濃度，當(dāng)達(dá)到或超過(guò)一定的指標(biāo)時(shí)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，并自動(dòng)開(kāi)啟智能誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)排氣通風(fēng)功能，降低有害氣體的濃度；在每臺(tái)誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)智能控制器中設(shè)置溫度傳感器，當(dāng)車(chē)庫(kù)發(fā)生火災(zāi)，溫度超標(biāo)或驟然升溫時(shí)，溫度傳感器會(huì)將信號(hào)傳送到主控制器中，由主控制器關(guān)閉所有的智能型誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)，直至溫度正常后自動(dòng)恢復(fù)。實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)測(cè)控，節(jié)能、高效的目標(biāo)。2 課題國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀（誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀）無(wú)風(fēng)管誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)（jet inducting system）源于歐洲，發(fā)展于日本，已有30 余年的歷史，尤其在歐洲，東南亞，日本等地使用相當(dāng)廣泛。 但是，由于進(jìn)入中國(guó)的時(shí)間較短，盡管已有不少應(yīng)用實(shí)例，無(wú)風(fēng)管誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)不論在設(shè)計(jì)方法還是通風(fēng)效果上，都缺乏相關(guān)的理論驗(yàn)證。近年來(lái)國(guó)內(nèi)廠家也先后投入開(kāi)發(fā)研制射流誘導(dǎo)通風(fēng)技術(shù)工作，并有類(lèi)似產(chǎn)品推出，其應(yīng)用呈上升趨勢(shì)。噴流誘導(dǎo)通風(fēng)技術(shù)，在國(guó)內(nèi)最早應(yīng)用在公路、鐵路等的隧道通風(fēng)中，所使用的射流風(fēng)機(jī)，一般為風(fēng)量在1 萬(wàn)m3/h 以上的大中型風(fēng)機(jī)。近幾年借鑒國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，將此項(xiàng)技術(shù)也擴(kuò)展到地下車(chē)庫(kù)、倉(cāng)庫(kù)、場(chǎng)館的通風(fēng)中，所采用的噴流誘導(dǎo)器、射流風(fēng)機(jī)更為小型化、輕型化，一般風(fēng)量在6001500m3/h，其中箱式的不超過(guò)1000m3/h。例如北京目前有數(shù)十個(gè)地下車(chē)庫(kù)工程采用了噴流誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)，2001 年廣州開(kāi)始建造的70 萬(wàn)m2 的國(guó)際會(huì)展中心（一期），也采用了此項(xiàng)技術(shù)。目前面臨著的一個(gè)重要問(wèn)題，就是如何正確地設(shè)計(jì)、合理地布置該系統(tǒng)，并確保今后在使用中達(dá)到良好的效果。該系統(tǒng)引入國(guó)內(nèi)后，由于有關(guān)設(shè)備己經(jīng)完全國(guó)產(chǎn)化，并加以了改進(jìn)，同時(shí)國(guó)內(nèi)執(zhí)行的是自己的設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，因此設(shè)計(jì)方法需要相應(yīng)更新。在中國(guó)，目前國(guó)家有關(guān)部門(mén)尚未制定出正式的設(shè)計(jì)計(jì)算公式，現(xiàn)在的設(shè)計(jì)都是設(shè)計(jì)師根據(jù)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，按大的建筑類(lèi)型作類(lèi)比設(shè)計(jì)。總體感覺(jué)設(shè)計(jì)都很粗略。雖然實(shí)際應(yīng)用的無(wú)風(fēng)管誘導(dǎo)型通風(fēng)系統(tǒng)不少，但缺乏相應(yīng)的理論研究，與國(guó)際先進(jìn)水平相比，還有較大差距。而國(guó)內(nèi)的實(shí)際使用效果如何，不但是空調(diào)專(zhuān)業(yè)人士，也是廣大用戶(hù)關(guān)心的事情。目前，國(guó)內(nèi)外新建的地下停車(chē)庫(kù)逐漸采用了誘導(dǎo)射流的通風(fēng)方式，尤其在日本，地下停車(chē)庫(kù)的應(yīng)用面積已達(dá)到80。建設(shè)部建筑設(shè)計(jì)院編著的建筑設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)措施中的3.6和4.6條特別提出：停車(chē)庫(kù)機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)宜采用噴流誘導(dǎo)通風(fēng)方式，以保證車(chē)庫(kù)內(nèi)的良好換氣，并減少通風(fēng)管占用車(chē)庫(kù)的有效層高。3 課題核心內(nèi)容（誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)）誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)智能排風(fēng)控制系統(tǒng)是用來(lái)排除地下車(chē)庫(kù)內(nèi)汽車(chē)尾氣的自動(dòng)排風(fēng)系統(tǒng)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車(chē)保有量越來(lái)越大，很多建筑物都設(shè)計(jì)了很大的地下停車(chē)場(chǎng)。當(dāng)汽車(chē)在地下車(chē)庫(kù)啟動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)排放的尾氣中含有大量CO有毒氣體，這些氣體積殘留在地下車(chē)庫(kù)內(nèi)，將會(huì)對(duì)人的生命造成很大的威脅。誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)排風(fēng)系統(tǒng)的主要功能是使地下車(chē)庫(kù)內(nèi)的汽車(chē)尾氣形成氣流，使地下車(chē)庫(kù)和室外形成氣流。3.1 狀態(tài)分析及方案介紹早期的誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)排風(fēng)系統(tǒng)主要是對(duì)整個(gè)地下車(chē)庫(kù)內(nèi)若干個(gè)防火分區(qū)的誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)進(jìn)行人為的操控，當(dāng)閉合誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)的電源時(shí)，防火分區(qū)內(nèi)的誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)全部打開(kāi)；當(dāng)斷開(kāi)誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)電源時(shí)，防火分區(qū)內(nèi)誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)全部關(guān)閉 。但這種控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)存在一些缺陷，其主要缺點(diǎn)有： 由于沒(méi)有氣體檢測(cè)裝置，操作人員不能準(zhǔn)確判斷地下車(chē)庫(kù)內(nèi)汽車(chē)尾氣濃度，造成能源的極大浪費(fèi)或?qū)θ梭w的傷害。如，當(dāng)操作人員打開(kāi)風(fēng)機(jī)時(shí)，此時(shí)地下車(chē)庫(kù)的尾氣濃度很低，而當(dāng)車(chē)庫(kù)內(nèi)防火分區(qū)的尾氣濃度超過(guò)國(guó)家規(guī)定時(shí)，由于操作人員沒(méi)有及時(shí)打開(kāi)風(fēng)機(jī)，由此對(duì)人體造成危害。 當(dāng)一部分風(fēng)機(jī)檢測(cè)到CO有毒氣體后，部分單臺(tái)啟動(dòng)，不能高效地形成氣流，同樣造成能源的浪費(fèi)。智能誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)排風(fēng)系統(tǒng)通過(guò)RS485通信，把每臺(tái)誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)和所處的環(huán)境信息都傳送給集中控制器。集中控制器按照預(yù)先設(shè)定的策略，判定某些風(fēng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)，把這些信息再通過(guò)RS485通信網(wǎng)絡(luò)傳遞給每臺(tái)風(fēng)機(jī)。這樣從根本上克服了傳統(tǒng)誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)排風(fēng)系統(tǒng)的缺點(diǎn)，既能夠及時(shí)稀釋地下車(chē)庫(kù)內(nèi)CO氣體的濃度，又能夠節(jié)能降耗。智能誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)排風(fēng)系統(tǒng)主要分成兩部分：集中系統(tǒng)控制器和誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)控制器。誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)控制器通過(guò)CO傳感器獲取CO氣體濃度信息值，通過(guò)溫度傳感器獲取環(huán)境的溫度值信息。當(dāng)溫度值在單位時(shí)間內(nèi)迅速上升到一定值時(shí)，表示有可能有火災(zāi)發(fā)生或電路產(chǎn)生了故障，元器件溫度迅速升高，這時(shí)誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)控制器將快速切斷誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)電源，防止事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大。當(dāng)CO傳感器檢測(cè)到CO氣體濃度升高，且超過(guò)設(shè)定的濃度值時(shí)，誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)控制器將處于報(bào)警狀態(tài)，并根據(jù)集中控制器預(yù)先指定模式執(zhí)行動(dòng)作，即時(shí)把信息傳遞給系統(tǒng)集中控制器并啟動(dòng)誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)或僅把信息傳遞給系統(tǒng)集中控制器。集中系統(tǒng)控制器的主要任務(wù)是把所轄分區(qū)內(nèi)的誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)控制器的各類(lèi)信息集中，并依據(jù)控制策略進(jìn)行控制。集中控制器與區(qū)內(nèi)的誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)控制器進(jìn)行通訊獲取地下車(chē)庫(kù)的CO氣體分布情況，并控制誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)控制器的工作模式，通過(guò)誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)控制器直接啟動(dòng)或停止誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。另外，集中控制器還具備火災(zāi)信號(hào)的輸入端口，當(dāng)其他系統(tǒng)的火災(zāi)信號(hào)輸入時(shí)，集中控制器將緊急關(guān)閉所轄分區(qū)的誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)的電源。當(dāng)集中系統(tǒng)控制器所轄分區(qū)內(nèi)的誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)控制器報(bào)警數(shù)量滿(mǎn)足一定條件時(shí)，集中控制器可以提供啟動(dòng)信號(hào)給排風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)排風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)。集中系統(tǒng)控制器同時(shí)也通過(guò)RS485接口把所轄分區(qū)的誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)控制器的CO氣體濃度信息、誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)等信息傳送給BA等其他系統(tǒng)。系統(tǒng)智能控制模型如圖1所示。智能誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)排風(fēng)系統(tǒng)如圖2所示。圖1智能控制系統(tǒng)模型圖圖2 智能誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)排風(fēng)系統(tǒng)示意圖3.2 功能模塊設(shè)計(jì)3.2.1 誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)控制器的組成及工作原理誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)控制器主要由電源模塊、CO氣體濃度采集模塊、溫度采集模塊、顯示模塊、風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、通訊模塊組成。誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)控制器的主控單元采用基于AVR RISC結(jié)構(gòu)AT mega 8單片機(jī)。該單片機(jī)工作在16 IVII-I時(shí)性能高達(dá)16 MIPS，內(nèi)置AD轉(zhuǎn)換器，8 k的程序空間，512 B的EEPROM 。誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)控制器內(nèi)部所需要的電源是直流單電源，電壓為5 V，功率約3 w，工作電源是交流220 V，50 Hz?？紤]到性?xún)r(jià)比，電源模塊首先采用8 V的變壓器進(jìn)行降壓，再使用整流二極管進(jìn)行整流，最后使用三端穩(wěn)壓管7805穩(wěn)壓得到5 V的直流電源。CO氣體濃度采集采用MQ-7半導(dǎo)體式CO傳感器。MQ-7型CO傳感器的敏感層是由非常穩(wěn)定的二氧化錫制成的，穩(wěn)定性好，檢測(cè)的CO范圍是101 000ppm。在正常使用條件下，其使用壽命可達(dá)5年。MQ- 7型CO傳感器的高加熱電壓為(502)V，低加熱電壓為(154-01)V。通過(guò)對(duì)傳感器的電壓進(jìn)行測(cè)量，運(yùn)算出CO濃度值，MQ-7屬于半導(dǎo)體傳感器，在-4080 環(huán)境內(nèi)無(wú)需進(jìn)行補(bǔ)償。雖然MQ-7對(duì)H，等氣體也比較敏感，但是在空氣中的汽車(chē)尾氣中，等氣體的含量可以忽略不計(jì)，因此也不需要矯正電路。CO傳感器電路如圖3所示。圖3 Co傳感器電路圖溫度采集模塊使用DS18B20數(shù)字溫度傳感器，測(cè)量范圍-55125 攝氏度，增量值為05 攝氏度。DS18B20只有一個(gè)引腳進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊?？梢园袲S18B20并聯(lián)在一根總線(xiàn)上進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)采集。顯示模塊使用4位LED共陽(yáng)極數(shù)碼管輪流顯示CO氣體濃度值和溫度值信息。驅(qū)動(dòng)芯片采用TM1620數(shù)碼管專(zhuān)用掃描芯片。TM1620最多可動(dòng)態(tài)顯示6位8段數(shù)碼管，其管腳最大可提供20mA 的驅(qū)動(dòng)電流，能夠?qū)崿F(xiàn)亮度的自主調(diào)節(jié)。誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)的工作電壓為交流220 V，50 Hz，功率為120 W。由于誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)是感性負(fù)載，所以誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)的工作電流至少為06 A，驅(qū)動(dòng)模塊使用雙向可控硅BTA12600CW隔離光藕，選用MOC3021。誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如圖4所示。圖4 誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖通信模塊采用SP485R 或SP485E 進(jìn)行RS485總線(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。SP485R芯片最多可在總線(xiàn)上連接400個(gè)節(jié)點(diǎn)，SP485E芯片最多可在總線(xiàn)上連接32個(gè)節(jié)點(diǎn)。在使用SP485R進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊時(shí)，為防止信號(hào)的反射，需要在最后一臺(tái)并聯(lián)一個(gè)電阻，阻值可選為負(fù)載電阻值。3.2.2 集中控制器組成及工作原理集中控制器一般安裝在地下車(chē)庫(kù)的供電問(wèn)內(nèi)?？紤]到環(huán)境比較惡劣以及設(shè)備的易用性等因素，集中控制器一般不采用PC作為監(jiān)控平臺(tái)，但是集中控制器可以通過(guò)BA通訊接口把數(shù)據(jù)傳遞給BA的PC監(jiān)控平臺(tái)，BA的PC監(jiān)控平臺(tái)也可以通過(guò)通訊接口控制任何誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)。結(jié)合性?xún)r(jià)比等綜合因素，集中控制器的主控單元采用單片機(jī)。集中控制器可分成主控單元模塊、電源模塊、顯示模塊、信號(hào)變送模塊、通信模塊、有源信號(hào)輸入模塊。集中控制器主控單元采用基于AVR RISC結(jié)構(gòu)AT mega 64處理器。AT mega 64具有內(nèi)置64 k Flash程序空間，2k的 EEPROM 存儲(chǔ)空間，4 k的SRAM 空間，多達(dá)53個(gè)IO 口，2個(gè)USART串口等特點(diǎn)。通訊模塊與誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)控制器的通訊模塊的硬件電路一致，但在接收和發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的處理應(yīng)遵照各自協(xié)議的要求有所不同。顯示模塊采用128 x 64液晶進(jìn)行顯示。液晶采用金鵬電子的OCM128643藍(lán)底白字液晶進(jìn)行顯示。OCM128643的工作電壓為5 V，接口為并口，通過(guò)可調(diào)電阻可進(jìn)行背光調(diào)節(jié)。電源模塊提供雙路直流電源：一路為12 V，1 A；另一路為5 V，1 A。電源模塊先由2O w 的交流變壓器降壓至AC 24 V，然后用整流橋進(jìn)行整流。采用LM257612 DCDC芯片進(jìn)行降壓穩(wěn)壓至12 V；由12 V輸入采用LM25765 DCDC芯片進(jìn)行降壓且穩(wěn)壓至5 V。LM257612和LM25765的輸出電流均為3 A，因此這2塊芯片完全滿(mǎn)足要求。信號(hào)變送模塊把區(qū)域內(nèi)CO氣體濃度等信息變成010 V電壓信號(hào)。有些環(huán)境需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸，由于導(dǎo)線(xiàn)電阻的存在，010 V電壓信號(hào)將會(huì)衰減，為了使01O V 的電壓信號(hào)能夠遠(yuǎn)距離傳輸，把對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)隔離并變成電流信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)采用ISO EMU2-P2 01隔離型vI轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)0l0V至420mA的信號(hào)轉(zhuǎn)換，工作電壓為12 V。信號(hào)輸入模塊是指當(dāng)外部有源直流信號(hào)輸入時(shí)，控制器能夠自動(dòng)檢測(cè)到并根據(jù)預(yù)先設(shè)置進(jìn)行相關(guān)的動(dòng)作。如當(dāng)消防信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，集中控制器將立即停止，關(guān)閉排風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)。由于有源直流信號(hào)的電壓和驅(qū)動(dòng)電流的不同，為了更好地保護(hù)系統(tǒng)電路，使用P521光耦合進(jìn)行信號(hào)隔離，因此串聯(lián)一個(gè)51千歐的電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)。3.3 系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)流程圖集中控制器和誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)控制器的軟件開(kāi)發(fā)均采用AVR Studio，C語(yǔ)言編譯器采用GCC。誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)控制器的軟件開(kāi)發(fā)流程圖如圖5所示。集中控制器流程圖如圖6所示。圖5 誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)控制器的軟件開(kāi)發(fā)流程圖圖6 集中控制器流程圖4 課題可行性分析由于實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中，往往分散控制單元數(shù)量較多，分布較遠(yuǎn)，現(xiàn)場(chǎng)存在各種干擾，所以通信的可靠性不高，再加上軟硬件設(shè)計(jì)的不完善，使得實(shí)際工程應(yīng)用中如何保障RS-485 總線(xiàn)的通信的可靠性成為各研發(fā)機(jī)構(gòu)的一塊心病。通常導(dǎo)致RS-485 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障的因素主要有：線(xiàn)路反射干擾、網(wǎng)絡(luò)配置不合理、雷擊及靜電、共模干擾等，因此針對(duì)不同的故障原因需要研究不同的解決方法來(lái)提高RS-485 系統(tǒng)的可靠性。在分布式應(yīng)用系統(tǒng)、工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)中，應(yīng)用場(chǎng)合的環(huán)境一般比較惡劣，穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)通信是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的關(guān)鍵。因此，采取必要的提高可靠性和抗干擾能力的措施及合理的容錯(cuò)設(shè)計(jì)是十分必要的?？梢詮挠布€(xiàn)路和軟件設(shè)計(jì)兩方面進(jìn)行考慮。硬件方面，在使用 RS-485 總線(xiàn)時(shí)，如果簡(jiǎn)單地按常規(guī)方式設(shè)計(jì)電路，在實(shí)際工程中可能有以下兩個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)。一是通信數(shù)據(jù)收發(fā)的可靠性問(wèn)題；二是在多機(jī)通信方式下，一個(gè)節(jié)點(diǎn)的故障（如死機(jī)），往往會(huì)使得整個(gè)系統(tǒng)的通信框架崩潰，而且給故障的排查帶來(lái)困難。針對(duì)上述問(wèn)題，可以對(duì)485 總線(xiàn)的軟硬件采取利用終端、偏置電阻消除通信電纜中的信號(hào)發(fā)射和從總線(xiàn)隔離、接口標(biāo)準(zhǔn)及布線(xiàn)等方面進(jìn)行改進(jìn)。軟件方面，為了確保系統(tǒng)工作的穩(wěn)定可靠，主要是從提高軟件的可靠性、健壯性和容錯(cuò)能力的角度做了一些考慮,在軟件中采用了以下關(guān)鍵技術(shù)：(1)主控機(jī)和下位機(jī)之間通信協(xié)調(diào)。(2) 通過(guò)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)延遲通信。(3)超時(shí)、差錯(cuò)以及通信中斷等處理。(4)采用了數(shù)據(jù)累加和校驗(yàn)、關(guān)鍵字重發(fā)等措施。5 參考文獻(xiàn)1吳爽，劉海生 誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)在汽車(chē)庫(kù)通風(fēng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用J山西建筑，2005(7)：1572李泓，李海波，許衛(wèi)洪，等AVR單片機(jī)入門(mén)與實(shí)踐M J E京：北京航空航天大學(xué)出版社，2008：283何立民，單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編(8).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2000.4胡圣堯，葛中芹，朱遷虎，誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì). 常州工學(xué)院學(xué)報(bào). 第23卷第4期.2010年8月5汪燁，基于RS-485總線(xiàn)地下車(chē)庫(kù)智能通風(fēng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì). 上海電機(jī)學(xué)院，上海20024. ：1 00901 34(2009)070029-036陳港，金瑋濤，無(wú)風(fēng)管誘導(dǎo)型通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院 黑龍江哈爾濱150090. 10016864(2OO3)04008207王琦，秦娟英，周偉，用RS-485構(gòu)成總線(xiàn)型多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng).武漢汽車(chē)工業(yè)大學(xué)電子與信息學(xué)院(430070)8鄭德忠，韓昭明，王聰，王會(huì)穎，基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的CO監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì). 燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院，河北秦皇島，066004)9 秦玉磊，淺談CO報(bào)警器的使用、維護(hù)與維修. 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