火灾报警系统设计方案

第四章 火灾报警系统的软件设计

本章工作主要围绕基于CAN总线火灾报警系统软件的设计展开。首先根据系统设

计所需要完成的整体实现的功能，从而开发出系统各个部分的设计软件流程图。然后根据各部分的流程图，结合主节点和从节点所实现的功能再对主、从节点进行详细的软件设计，进一步完善设计节点上各功能模块以及CAN通信的软件程序。

4.1系统整体软件设计

本系统的软件设计，主要分为主节点的软件设计、CAN模块通信的软件设计、从节点的软件设计等三大部分。整体实现从节点对现场相关数据的采集与传送，主节点的显示与报警，并控制执行装置工作等功能。为了确保系统能够正常的工作，每次上电时，需要对主节点和从节点进行初始化。从节点将采集到的现场环境相关的数据信息通过CAN通信传输到主节点，而主节点则通过从节点传输过来的信号数据是否超过传感器的阈值，来判断是否发生了火灾。以此同时，把发生火灾的相关信息显示在显示屏上，同时控制其执行装置进行工作。

4.2 主节点软件设计

设计主节点的整体软件流程如下图所示: 开始

接收从节点信息 在LCD显示相关信息

发生异常

是

显示并保存相关信息

否 图4-1 主节点整体软件流程图

当从节点将采集到的现场环境的相关信息数据通过CAN实现通信传输给主节点的售后，此时，相关的信息会在主节点的显示屏进行显示出来。当判断有异常情况发生时，显示屏上显示出异常情况，并触发报警电路，以提示工作人员。

4.2.1 LCD1602显示屏的软件设计

液晶模块需要显示的内容有：从节点采集到的环境温度、环境的烟雾和气体浓度以及火灾发生的时间。液晶屏工作流程图如下：

开始 显示烟雾气体浓度 LCD初始化 设第二行显示位置 延时 显示温度 设第一行显示位置 结束 图4-2 液晶屏工作流程图

如上图所示，液晶屏工作的流程图，首先对LCD进行初始化，其次进行延迟，然后对液晶屏进行设置第一行显示的位置，显示的内容是烟雾气体的浓度，之后对第二行显示位置进行设置，并显示的内容是温度，最后结束，这就是液晶显示屏一个整体的工作流程。

4.2.2 时钟电路软件设计

以下是DS1302时钟电路流程图，从图上看出，首先对DS1302进行初始化，其次读取DS1302时间，然后是显示时间，显示时间之后，再次返回到读取时间的那一步，进

行循环往复，记录火灾发生的时间，以备事后查询。

询。 .

开始 DS1302初始化 记录火灾发生时间显示时间 图4-3 DS1302时钟电路流程图

4.3 CAN模块通信电路软件设计

火灾报警器系统中CAN 总线通信软件设计的任务是：实现主节点和从节点之间可靠的通信。

CAN 应用节点的程序设计主要分为 3 部分: SJA1000初始化程序、信号发送程序、信号接收程序。

4.3.1 CAN控制器的初始化

初始化设计在CAN总线系统设计中十分重要，特别是对CAN控制器的初始化尤为重要。在系统正常工作之前，微控制器要对SJAl000进行初始化，以保证系统的各部分之间能进行正确的数据交换。微控制器和 SJA1000 间的状态、命令和控制信号的交换都是在控制段内进行完成的。初始化加载以后, 寄存器的接收屏蔽、接收代码和总线定时寄存器 0和1 以及输出控制就不能改变了[12]。

SJA1000 共有 2 种工作模式: 工作模式和复位模式。当硬件复位或控制器掉电的时候，就会自动进入复位模式，SJA1000 只有在复位模式下才能被初始化。初始化主要包括工作方式的设置、接收滤波方式的设置、接受屏蔽寄存器（AMR）和接收代码

寄存器（ACR）的设置、波特率参数设置和中断允许寄存器（IER）的设置等。在初始化完成以后, CAN总线就可以开始进行数据的接收与发送工作, 其初始化流程图：

开始 进入CAN初始化流程图控制器复位模式 CAN TXDC脚（P1.1）配置

N

是否使用CAN中断？ Y 与CAN有关的中端配置 CAN位定时的配置 验收滤波器的配置 选择操作模式，推出CAN控制器复位模式 结束 图4-4 CAN初始化流程图

4.3.2信号发送模块程序设计

发送信号报文是通过信号发送模块实现的。节点报文的发送主要是通过发送子程序执行的，在发送的时候，只需要把待发送的数据按照特定的格式组成一帧报文，把它传输到SJAl000的发送缓冲区当中之后，再启动SJAl000，进行发送就可以了。发送程序分发送远程帧和数据帧两种[11].

开始 位置发送请求位