基于STM32的電梯并聯群控CAN通信系統的設計

楊林

引言：本文主要介紹基于ARM 32位微控制器STM32利用CAN通信實現電梯并聯群控數據通信的嵌入式系統開發。本文首先對ARM公司生產的32位微控制器以及CAN收發器的特性進行簡單介紹，然后介紹系統的硬件結構，包括硬件原理圖及系統框圖的介紹。

隨著科技的不斷發展，微控制器從當初的8位、16位發展到目前的32位乃至64位，使嵌入式設備的性能和功能得到不斷提高；而CAN總線作為一種具備高性能、高可靠性等特性的串行總線協議，大量應用于電梯行業內；同時，智能樓宇內對電梯在并聯群控運行狀態下的實時遠程監控和故障報警等的需求也日益擴大。因此，本文主要介紹應用的32位微控制器利用CAN通信實現電梯并聯群控數據通信的嵌入式系統與遠程監控系統的開發與探究。

一、STM32微控制器特點分析

STM32系列結合了高性能、實時、低功耗，低電壓等特性，同時保持了高集成度和易于開發的優勢，具體說來具有如下特點：

（1）內核強大，ARM 32位的Cortex?-M3 CPU提供了最高72MHz工作頻率，在存儲器的0等待周期訪問時可達1.25DMips/MHz；

（2）內部自帶豐富的通信外設，自帶的多達80個快速I/O端口、6個定時器、6個通信接口以及2個12位模數轉換器，1μs的轉換時間可以讓您輕松實現與其他系統的匹配連接，更可以解決其他控制系統或計算機的中-長距離通信；7通道DMA控制器，支持定時器、ADC、SPI、I2C和USART等多種外設。

（3）從16K到32K字節的閃存程序存儲器、從6K到10K字節的SRAM，STM32為用戶提供的存儲器完全滿足用戶軟件設計上對空間的需求。

二、SN65HVD230 CAN收發器特點分析

SN65HVD230是德州儀器公司生產的3.3V CAN收發器，該器件適用于較高通訊速率、良好抗干擾能力和高可靠性CAN總線的串行通信。它完全兼容ISO11898標準；具有高輸入阻抗，允許120個節點；低電流等待模式，典型電流為370μA；信號傳輸速率最高可達1Mb/s；同時具有熱保護，開路失效保護，抗瞬間干擾，保護總線，斜率控制，降低射頻干擾（RFI）等功能。

三、系統概述及其組成

本研究旨在設計一個能簡單實現電梯并聯群控通信的方法，利用此方法可以方便的在電梯控制板上實現電梯并聯群控數據的交換，見圖1硬件原理圖。

圖1所示硬件原理圖中，為了更好地減少各種干擾及保護芯片，同時提高CAN控制器差動接收能力及總線的差動發送能力，在接口端加入了如限流電阻、TVS管保護芯片器件等，使其免受瞬間高能量沖擊，加入磁珠也是為了抑制高頻噪聲及尖峰干擾。CAN總線采用雙絞線，以差分電壓對信號進行傳輸。SN65HVD230一端與微控制器相連，另一端連接CAN總線。

圖1 硬件原理圖

硬件電路如圖2系統框圖所示，為了有效降低電梯機房內布線的難度，我們可以利用CAN總線靈活穩定的特點將多臺電梯的控制板利用CAN總線連接到并聯群控控制板上。工作時，CAN總線可以將自身的狀態信號傳送給并聯群控控制板，由其經過運算，將結果回傳給電梯控制板，從而達到數據交換及運行控制的目的。

圖2 系統框圖

結束語

本文主要介紹了ARM公司的32位微處理器STM32，配合SN65HVD230 CAN收發器實現電梯并聯群控功能的數據通信系統。這為如今節能、環保、高效社會的建立，也為電梯行業長遠發展，提高電梯運行、服務質量提供了一個嶄新的領域。

參考文獻

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