用于智能建筑的CAN與BACnet交互網(wǎng)關設計.pdf

1、BACnet標準作為樓宇自控領域的唯一的開放性國際標準，得到了大部分的智能樓宇設備制造商的支持。而MS/TP協(xié)議是BACnet標準的專有協(xié)議，作為樓宇自控網(wǎng)絡的底層協(xié)議具有很好的性價比，得到了大量的應用。但是MS/TP協(xié)議以EIA-485作為物理層，以令牌機制進行傳輸介質的訪問控制，對于一些對實時性要求高的設備和事件，MS/TP的弊病就顯現(xiàn)出來。CAN為多主工作方式，將節(jié)點分成不同的優(yōu)先級，采用非破壞總線仲裁技術，可滿足不同的實時要求，

2、因此在智能樓宇系統(tǒng)中引入具有CSMA/CD功能的CAN總線可以彌補BACnet實時性差的缺點。 本文在分析智能建筑的特點以及樓宇自控設備所要求的通信標準的基礎上，設計了基于PIC芯片和BACnet標準MS/TP協(xié)議的通信網(wǎng)絡。對實時性要求高的設備設計了CAN總線底層通信網(wǎng)絡。最后完成了兩種網(wǎng)絡的交互--網(wǎng)關的設計，并作了相應的測試工作。 首先，介紹了BACnet標準的基本內(nèi)容，并在此基礎上，設計了基于MS/TP協(xié)議的BA

3、Cnet節(jié)點模塊，實現(xiàn)了基于PIC24系列微控制器BACnet協(xié)議的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層和應用層的軟件設計。 其次，對CAN總線做了較為深入的研究，選用MCP2515和MCP2551作為CAN總線的控制器和收發(fā)器。本文以MCP2515為基礎介紹了CAN總線。根據(jù)幾種較為規(guī)范的CAN應用層協(xié)議，開發(fā)了一種較實用的CAN應用層協(xié)議，既保持了CAN總線固有的可靠、高效性，又簡化了系統(tǒng)結構。 再次，通過對整個系統(tǒng)分析，設計

4、了BACnet標準到CAN總線網(wǎng)關。網(wǎng)關的硬件是基于BACnet標準MS/TP協(xié)議的底層RS-485電路和基于MCP2515并通過SPI與主微控制器通信的電路。設計了基于PIC24系列單片機的嵌入式實時操作系統(tǒng)，在BACnet協(xié)議、CAN應用層的基礎上實現(xiàn)了網(wǎng)關的功能。提出了一種基于PIC18、24系列單片機的高精度軟件實時時鐘的設計方法。 最后，BACnet節(jié)點通過了BACnet協(xié)議測試實驗室（BTL）主持開發(fā)的VTS（Vis