基于CAN總線的礦用廣播對講系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、廣播對講系統(tǒng)是國家安監(jiān)總局要求煤礦企業(yè)必須建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施之一，它主要用于井上調(diào)度中心與井下作業(yè)人員之間的語音通信，是實現(xiàn)煤礦災(zāi)害應(yīng)急救援、生產(chǎn)指揮調(diào)度的有效工具，同時，對保障井下作業(yè)人員的生命安全、改善煤礦企業(yè)管理水平、提高生產(chǎn)效率有重要的意義。
　　針對當(dāng)前煤礦調(diào)度電話、局部擴音電話等存在的通信實時性和抗干擾性差的弊端，設(shè)計了一套基于CAN總線的嵌入式礦用廣播對講系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由位于井上調(diào)度中心的工控PC機和通信主站、位于井下

2、的通信分站組成，以屏蔽雙絞線作為傳輸介質(zhì)，語音信號經(jīng)過壓縮編碼后通過CAN總線來進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。工控PC機通過對通信主站進(jìn)行操作，實現(xiàn)與通信分站的多方式語音廣播。通信分站作為井下廣播對講終端，具有語音信號采集、播放和CAN總線收發(fā)的功能。
　　根據(jù)礦用電氣設(shè)備本安電路設(shè)計規(guī)范和原則設(shè)計通信主站和通信分站，它們都基于ARM9嵌入式硬件平臺，以嵌入式微處理器S3C2440和語音編解碼芯片AMBE-1000為核心，通過CAN控制器芯片M

3、CP2515和CAN收發(fā)器芯片CTM8251T來擴展CAN總線接口，S3C2440為通信主/分站的主控制器，AMBE-1000用來實現(xiàn)AMBE語音壓縮編碼算法，以達(dá)到2.4kb/s的編碼速率，以實現(xiàn)低速率語音信號在CAN總線上傳輸。通信主/分站的硬件設(shè)計中，主要包括主控制器模塊、語音處理控制模塊、CAN總線接口模塊、LCD顯示控制模塊和其他的一些外圍電路。同時，在CAN總線接口的設(shè)計和芯片選型上，特別考慮了增強接口的EMI/ESD性能，