一種基于can總線技術(shù)的煙花燃放控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于CAN總線技術(shù)的煙花燃放控制裝置，包括上位計算機(jī)、CAN總線適配器、多個現(xiàn)場控制工作站(智能節(jié)點)及連接在各工作站上的若干個點火端口，上位計算機(jī)通過CAN總線適配器連接CAN總線，各現(xiàn)場控制工作站與CAN總線適配器通過CAN總線相連接，所述現(xiàn)場控制工作站包含一個CAN總線驅(qū)動器、一個CAN控制器和一個微控制器，所述上位計算機(jī)用于設(shè)置不同的煙花燃放方案并向各現(xiàn)場控制工作站發(fā)送相關(guān)控制命令，所述現(xiàn)場控制工作站接收上位計算機(jī)發(fā)送的控制命令，通過點火端口點燃煙花引線，本實用新型的有益效果是數(shù)據(jù)傳輸高度可靠，通信距離遠(yuǎn)，抗干擾性強(qiáng)，現(xiàn)場控制工作站數(shù)量可根據(jù)實際需要進(jìn)行任意增減，滿足各種場合焰火燃放的需求。
【專利說明】—種基于CAN總線技術(shù)的煙花燃放控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種煙花燃放控制裝置，具體涉及一種采用CAN總線作為通信網(wǎng)絡(luò)的煙花燃放裝置，屬于煙花設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)控制的智能化和網(wǎng)絡(luò)化，煙花燃放由傳統(tǒng)的手工操作點火方式發(fā)展到了現(xiàn)在的程控點火方式，從速度和安全性上都有了很大的提高?，F(xiàn)在市面上的煙花燃放控制裝置，主控制器與各點火終端主要是用RS-485等串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和接收，RS-485的最大通信距離只有1.2KM，而且系統(tǒng)的實時性、可靠性差，從通信距離，通信可靠性和系統(tǒng)的可拓展性上都不能滿足大型煙花燃放控制裝置的要求。CAN總線的最大傳輸距離達(dá)到10KM，抗干擾能力強(qiáng)，具有較強(qiáng)的錯誤檢測能力，能自動完成出錯處理和應(yīng)答處理，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕F(xiàn)場工作站數(shù)量可以任意加減。采用CAN總線作為通信網(wǎng)絡(luò)，將各終端點火控制器連接成一個分布式智能煙花燃放控制裝置，具有高度的容錯性、可靠性和實時性，確保煙花燃放可靠安全，現(xiàn)場控制工作站數(shù)量拓展方便，可適用于不同規(guī)模的煙花燃放控制。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目是提供一種采用CAN總線作為通信網(wǎng)絡(luò)的煙花燃放控制裝置，提高煙花燃放的可靠性和安全性，實現(xiàn)不同規(guī)模煙花燃放的自動控制。
[0004]本實用新型采用的技術(shù)方案是:這種基于CAN總線技術(shù)的煙花燃放控制裝置，包括上位計算機(jī)、CAN總線適配器、多個現(xiàn)場控制工作站(智能節(jié)點)及連接在各工作站上的若干個點火端口，上位計算機(jī)通過CAN總線適配器連接CAN總線，各現(xiàn)場控制工作站與CAN總線適配器通過CAN總線相連接。
[0005]上述的一種基于CAN總線技術(shù)的煙花燃放控制裝置，所述上位計算機(jī)用于設(shè)置不同的煙花燃放方案并向各現(xiàn)場控制工作站發(fā)送相關(guān)控制命令，所述現(xiàn)場控制工作站接收上位計算機(jī)發(fā)送的控制命令，通過點火端口點燃煙花引線。
[0006]上述的一種基于CAN總線技術(shù)的煙花燃放控制裝置，所述現(xiàn)場控制工作站包含一個CAN總線驅(qū)動器，一個CAN控制器和一個微控制器。
[0007]上述的一種基于CAN總線技術(shù)的煙花燃放控制裝置，所述現(xiàn)場控制工作站包含的CAN總線驅(qū)動器選用TJA1050芯片，所述CAN控制器選用SJA1000芯片，所述微控制器選用STC89C52單片機(jī)。
[0008]上述的一種基于CAN總線技術(shù)的煙花燃放控制裝置，所述點火端口包含一個NPN型復(fù)合三極管和一個電子點火頭。
[0009]本實用新型的技術(shù)效果在于:采用CAN總線作為通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)煙花燃放的自動控制，具有通信距離遠(yuǎn)、高度的容錯性、可靠性和實時性等優(yōu)點；現(xiàn)場控制工作站數(shù)量可根據(jù)實際需要進(jìn)行任意增減，滿足不同規(guī)模焰火燃放的需求；采用上位計算機(jī)軟件編排，可以任意設(shè)置燃放的順序和時間間隔，增加燃放過程的觀賞性。
[0010]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0012]圖2為本實用新型的現(xiàn)場控制工作站電路圖；
[0013]圖3為本實用新型的點火端口電路圖。
【具體實施方式】
[0014]參見圖1，系統(tǒng)由上位計算機(jī)、CAN總線接口適配器和多個現(xiàn)場控制工作站(智能節(jié)點)組成。采用CAN總線作為通信網(wǎng)絡(luò)，將各工作站連接成一個分布式智能煙花燃放控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為總線方式，上位計算機(jī)采用PC機(jī)，通過CAN接口適配器與CAN總線相連，進(jìn)行信息交換，實現(xiàn)與各現(xiàn)場工作站的通信，對系統(tǒng)各現(xiàn)場工作站進(jìn)行控制?，F(xiàn)場控制工作站包含有一個CAN總線驅(qū)動器，一個CAN控制器和一個微控制器，CAN總線驅(qū)動器選用TJA1050,以SJA1000芯片作為CAN總線控制器、STC89C52單片機(jī)作為微控制器，傳輸介質(zhì)采用雙絞線，通信速率設(shè)為20kbit/s時，CAN總線任意兩節(jié)點之間的距離可以達(dá)到3.3km,完全可以滿足系統(tǒng)的通信要求。CAN總線抗干憂能力強(qiáng)，采用短幀結(jié)構(gòu)，每幀信息都有校驗及其它校驗措施，具有強(qiáng)有力的錯誤檢測功能，能自動完成出錯處理和應(yīng)答處理，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?br> [0015]通信協(xié)議采用“ID+命令+數(shù)據(jù)+校驗”的形式，其中ID為11位標(biāo)識符且與各工作站一一對應(yīng)，通過標(biāo)識符可以實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的訪問控制。根據(jù)系統(tǒng)的需要，將命令分為通用命令和尋址命令，通用命令是指所有收到命令的工作站都要執(zhí)行的命令，尋址命令是指只有相應(yīng)地址的工作站才執(zhí)行的命令，由于CAN總線數(shù)據(jù)幀最多可帶有8個字節(jié)的數(shù)據(jù)，將第一個字節(jié)作為地址，第二個字節(jié)作為命令字節(jié)，用于表示工作站所要執(zhí)行的動作；數(shù)據(jù)則表示通信的具體內(nèi)容，通信過程中的數(shù)據(jù)全部采用ASCII碼的方式傳送；校驗為一個字節(jié)，采用累加和的形式。
[0016]上位計算機(jī)上安裝有燃放控制軟件，燃放控制軟件采用Visual Basic6.0編寫，基于Windows操作系統(tǒng)和Access數(shù)據(jù)庫，它包括煙花燃放控制、燃放規(guī)則設(shè)置、燃放歷史查看、用戶管理、數(shù)據(jù)庫管理、登錄密碼修改、退出等Windows標(biāo)準(zhǔn)菜單項及功能按鈕。
[0017]上位計算機(jī)可以編排各工作站輸出點火端的燃放順序、燃放時間間隔，每個現(xiàn)場工作站的煙花燃放規(guī)則等參數(shù)，并通過CAN總線適配器和CAN總線向各現(xiàn)場工作站發(fā)出控制命令來控制點火；現(xiàn)場工作站接收上位管理機(jī)發(fā)來的控制命令，點燃煙花的引線，實現(xiàn)煙花燃放的自動控制。
[0018]參見圖2，現(xiàn)場控制工作站主要由微控制器STC89C52、獨立CAN通信控制器SJA1000、CAN總線驅(qū)動器TJA1050和高速光電耦合器6N137組成。微處理器STC89C52負(fù)責(zé)SJA1000的初始化，通過控制SJA1000實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送等通信任務(wù)。
[0019]SJA1000 的 AD0-AD7 連接到 STC89C52 的 PO 口，茂連接到 STC89C52 的 P2.0。P2.0為O時CPU片外存儲器地址可選中SJA1000，CPU通過這些地址可對SJA1000執(zhí)行相應(yīng)的讀/寫操作。SJA1000的f歷,W.ALE分別與STC89C52的對應(yīng)引腳相連，面f接STC89C52的面T5，STC89C52也可通過中斷方式訪問SJA1000。為了增強(qiáng)CAN總線工作站的抗干擾能力，SJA1000的TXO和RXO并不是直接與TJA1050的TXD和RXD相連，而是通過高速光耦6N137后與TJA1050相連，這樣就很好的實現(xiàn)了總線上各CAN節(jié)點間的電氣隔離。TJA1050與CAN總線的接口部分也采用了一定的安全和抗干擾措施。TJA1050的CANH和CANL與地之間并聯(lián)了兩個IOOpF的小電容，可以起到濾除總線上的高頻干擾和一定的防電磁輻射的能力。
[0020]參見圖3，圖中I為電子點火頭，單片機(jī)的I/O 口連接NPN型復(fù)合三極管的基極，三極管的集電極接+5V電源，將電子點火頭一端連接在三極管的發(fā)射極上，另一端接地，電子點火頭中間的點火點連接在燃放煙花的引線上，通過單片機(jī)輸出開關(guān)量來控制對電子點火頭提供5V的電壓和足夠大的電流即可點燃煙花的引線。
【權(quán)利要求】
1.一種基于CAN總線技術(shù)的煙花燃放控制裝置，其特征在于:包括上位計算機(jī)、CAN總線適配器、多個現(xiàn)場控制工作站及連接在工作站上的若干個點火端口，上位計算機(jī)通過CAN總線適配器連接CAN總線，各現(xiàn)場控制工作站與CAN總線適配器通過CAN總線相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAN總線技術(shù)的煙花燃放控制裝置，其特征在于:所述現(xiàn)場控制工作站包含一個CAN總線驅(qū)動器、一個CAN控制器和一個微控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAN總線技術(shù)的煙花燃放控制裝置，其特征在于:所述點火端口包含一個NPN型復(fù)合三極管和一個電子點火頭。
【文檔編號】H04L12/40GK203490493SQ201320570919
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月7日
【發(fā)明者】劉輝, 許焰, 龐佑霞, 唐勇, 朱宗銘, 梁亮, 張昊 申請人:長沙學(xué)院