专利名称：气体报警器中的控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气体报警器技术，特别是涉及一种气体报警器中的 控制器。
背景技术：
目前报警控制系统或传感器采用的微处理器主要为单片机，这是因为
Al，大量的外围芯片和接口电路使得单片机应用系统的设计变得简单而 且快捷，新型单片机的上市和高级语言的支持(如C51、 PIC单片机)进一 步延长了单片机的寿命。
Bl，长期稳定的发展和使单片机性价比非常高，而且积累了大量的资料 并拥有了大量的工程技术为员。
但单片机是低端的控制类芯片，使得控制系统功能较弱，且具有以下缺
点
A2，低速。即使是高速度单片机也只能工作在^级，这是由单片机串 行工作的特点所决定的。
B2，低可靠性。虽然目前有很多器件与设计在一定程序上解决了部分问 题，如看门狗的广泛应用，但在某些情况下瞬间的复位也会造成严重后果。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的缺陷，提供一种气 体报警器中的控制器，其嵌入式系统不仅具有其他微处理器和单片机嵌入式 系统的优点和技术特性，而且还具有高速数字信号处理的能力，为实现系统 的实时性提供了有力的支持。本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的 一种气体报警 器中的控制器，其特征在于，其包括主控制器芯片、CAN总线控制芯片、
第一CAN总线驱动器、第二CAN总线驱动器、第一DC/DC模块、第二DC/DC 模块、液晶显示模块、第一光耦隔离芯片和第二光耦隔离芯片，主控制器芯 片与CAN总线控制芯片、液晶显示模块连接，CAN总线控制芯片与第一光 耦隔离芯片、第二光耦隔离芯片连接，第一光耦隔离芯片与第一 CAN总线 驱动器连接，第二光耦隔离芯片与第二CAN总线驱动器连接，第一CAN总 线驱动器、第二CAN总线驱动器与一CAN总线连接，第一DC/DC模块与 第一光耦隔离芯片、第一CAN总线驱动器连接，第二 DC/DC模块与第二光 耦隔离芯片、第二CAN总线驱动器连接。
优选地，所述控制器还包括电源接口电路、充电电路、保护电路和故障 检测电路，第二 DC/DC模块与充电电路连接，充电电路与电源接口电路、 故障检测电路连接，故障检测电路还与保护电路连接。
本实用新型的另一技术方案为提供一种气体报警器中的控制器，其特征 在于，其包括主控制器芯片、CAN总线控制芯片、第一DC/DC模块、第二 DC/DC模块、液晶显示模块、第一 CAN收发器和第二 CAN收发器，主控 制器芯片与CAN总线控制芯片、液晶显示模块连接，CAN总线控制芯片与 第一 CAN收发器、第二 CAN收发器连接，第一 CAN收发器、第二 CAN 收发器与一CAN总线连接，第一 DC/DC模块与第一 CAN收发器连接，第 二 DC/DC模块与第二 CAN收发器连接。
优选地，所述控制器还包括电源接口电路、充电电路、保护电路和故障 检测电路，第二 DC/DC模块与充电电路连接，充电电路与电源接口电路、 故障检测电路连接，故障检测电路还与保护电路连接。
本实用新型的积极进步效果在于本实用新型是ARM (ARM是微处理器 行业的一家企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关 技术及软件)处理器的数据高速处理性能和CAN总线控制器优异性能的完美结合，由于CAN通信仅需要两根通信线，克服了通信距离远的困、佳，且原系统
的电缆可继续使用，降低了系统成本，同时使得系统整机硬件电路设计更加简
洁。由于该硬件结构方案体积小、功耗低、抗干扰性好，满足了该系统对CAN 网络节点的要求，使现场控制系统具有更高的数据处理性能和高速稳定的数据 传输功能。
图1为本实用新型气体报警器中的控制器一实施例的示意图。
图2为本实用新型气体报警器中的控制器另一实施例的示意图。
图3为本实用新型气体报警器中的控制器初始化过程的流程图。
图4为本实用新型气体报警器中的控制器数据发送任务实现的流程图。
具体实施方式
以下结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技 术方案。
如图1所示，本气体报警器中的控制器包括主控制器芯片5、 CAN总线 控制芯片3、第一CAN (Controller Area Network,控制器局域网络)总线 驱动器13、第二 CAN总线驱动器14、第一 DC/DC (直流/直流)模块2、 第二DC/DC模块8、液晶显示模块4、第一光耦隔离芯片6、第二光耦隔离 芯片7、电源接口电路IO、充电电路9、保护电路ll、故障检测电路12。主 控制器芯片5通过CAN总线控制芯片3、第一 CAN总线驱动器13、第二 CAN总线驱动器14、第一光耦隔离芯片6、第二光耦隔离芯片7与CAN总 线1连接。其中，主控制器芯片5与CAN总线控制芯片3、液晶显示模块4 连接，CAN总线控制芯片3与第一光耦隔离芯片6、第二光耦隔离芯片7连 接，第一光耦隔离芯片6与第一CAN总线驱动器13连接，第二光耦隔离芯 片7与第二 CAN总线驱动器14连接，第一 CAN总线驱动器13、第二 CAN总线驱动器14与CAN总线1连接，第一 DC/DC (直流/直流)模块2与第 一光耦隔离芯片6、第一 CAN总线驱动器13连接，第二 DC/DC模块8与 第二光耦隔离芯片7、第二 CAN总线驱动器14连接，第二 DC/DC模块8 还与充电电路9连接，充电电路9与电源接口电路10、故障检测电路12连 接，故障检测电路12还与保护电路11连接。其中主控制器芯片5的型号为 LPC2294， CAN总线控制芯片3的型号为SJA1000A，第一 CAN总线驱动 器13、第二 CAN总线驱动器14的型号为TJA1050，液晶显示模块4的型 号为FSTN320x240,第一光耦隔离芯片6、第二光耦隔离芯片7的型号为 6N137。
主控制器芯片5采用PHILIPS公司的单片16/32位微控制器，是一种 ARM处理器，其带有256k字节嵌入的高速Flash存储器，128位宽度的存 储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大的时钟频率下运行，其 内置了宽范围的串行通信接口，非常适合于通信方面的应用。该芯片不但具 有高速性能，同时具有能耗低的特点。
为了增强CAN总线节点的抗干扰能力，主控制器芯片5的TD (串行 数据输入)端和RD (串行数据输出)端并不是直接与第一 CAN总线驱动 器13、第二 CAN总线驱动器14的TXD (数据输出)端和RXD (数据接 收)端相连，而是通过第一光耦隔离芯片6、第二光耦隔离芯片7后与第一 CAN总线驱动器13、第二 CAN总线驱动器14相连，这样就很好地实现了 总线上各CAN节点的电器隔离。
实施例2
本实施例与实施例l与基本相同，其不同之处在于主控制器芯片5采 的型号为S3C2292型号，代替实施例1的型号S3C2294，采用第一 CAN收 发器16、第二 CAN收发器17 (型号为CTM1050T)取代第一光耦隔离芯片 6、第二光耦隔离芯片7、第一CAN总线驱动器13和第二CAN总线驱动器 14， CAN总线1与CAN总线控制芯片3之间通过第一 CAN收发器16和第二 CAN收发器17连接，第一 CAN收发器16与第一 DC/DC模块2连接， 第二 CAN收发器17与第二 DC/DC模块8连接，这样使得系统整机硬件电 路设计更加简洁，并使现场控制系统具有更高的数据处理性能和高速稳定的 数据传输功能。
本系统软件设计大体上可分为两部分 一部分为初始化，其中包括对主 控制器芯片的初始化和对CAN总线控制芯片的初始化，如图3所示，先启 动复位，然后对主控制器芯片初始化，再对CAN总线控制芯片初始化，然 后判断是否收发数据，如果是收发数据，则进入收发子程序，如果不收发数 据，则判断数据是否异常，如果异常，则进入异常处理程序，如果不异常， 则处理其它工作；另一部分为节点实际要完成的各种任务和执行机构的控制 功能。
CAN初始化程序主要用来实现CAN工作时的参数设置，其初始化内容 主要包括硬件使能CAN设置CAN报警界限、设置总线波特率、设置中 断工作方式、设置CAN验收滤波器的工作方式、设置CAN控制器的工作 模式等。
CAN总线通信模块包括数据传输和总线管理两个部分。数据传输实现 的功能有CAN初始化、CAN报文发送和CAN报文接收。CAN初始化及 报文的接收在启动任务与中断服务程序中实现，CAN报文发送和总线管理 作为一个单独的任务独立运行。总线管理功能块实现的主要是总线检测，判 断一路总线是否良好。如果不是，就进入另一路总线检测；如果冗余总线良 好，就采用冗余总线通信。CAN数据发送任务需要系统调度器通知是否有 待发送数据进入发送队列，任务的实现如图4所示，先判断是否发送空闲， 如果不发送空闲，则失败返回，如果发送空闲，则选择空闲缓冲区，然后写 入数据，判断是否写入成功，如果不成功，则失败返回，如果成功，则启动 发送，最后是成功返回。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本实用新型的原理和实质的前提下， 可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本实用新型的保护范围由 所附权利要求书限定。
权利要求1、一种气体报警器中的控制器，其特征在于，其包括主控制器芯片、CAN总线控制芯片、第一CAN总线驱动器、第二CAN总线驱动器、第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、液晶显示模块、第一光耦隔离芯片和第二光耦隔离芯片，主控制器芯片与CAN总线控制芯片、液晶显示模块连接，CAN总线控制芯片与第一光耦隔离芯片、第二光耦隔离芯片连接，第一光耦隔离芯片与第一CAN总线驱动器连接，第二光耦隔离芯片与第二CAN总线驱动器连接，第一CAN总线驱动器、第二CAN总线驱动器与一CAN总线连接，第一DC/DC模块与第一光耦隔离芯片、第一CAN总线驱动器连接，第二DC/DC模块与第二光耦隔离芯片、第二CAN总线驱动器连接。
2、 如权利要求1所述的气体报警器中的控制器，其特征在于，所述控 制器还包括电源接口电路、充电电路、保护电路和故障检测电路，第二 DC/DC 模块与充电电路连接，充电电路与电源接口电路、故障检测电路连接，故障 检测电路还与保护电路连接。
3、 一种气体报警器中的控制器，其特征在于，其包括主控制器芯片、 CAN总线控制芯片、第一 DC/DC模块、第二 DC/DC模块、液晶显示模块、 第一 CAN收发器和第二 CAN收发器，主控制器芯片与CAN总线控制芯片、 液晶显示模块连接，CAN总线控制芯片与第一 CAN收发器、第二CAN收 发器连接，第一CAN收发器、第二CAN收发器与一CAN总线连接，第一 DC/DC模块与第一 CAN收发器连接，第二 DC/DC模块与第二 CAN收发器 连接。
4、 如权利要求3所述的气体报警器中的控制器，其特征在于，所述控 制器还包括电源接口电路、充电电路、保护电路和故障检测电路，第二 DC/DC 模块与充电电路连接，充电电路与电源接口电路、故障检测电路连接，故障 检测电路还与保护电路连接。
专利摘要本实用新型公开了一种气体报警器中的控制器，其包括主控制器芯片、CAN总线控制芯片、第一CAN总线驱动器、第二CAN总线驱动器、第一DC/DC模块、第二DC/DC模块、液晶显示模块、第一光耦隔离芯片和第二光耦隔离芯片，主控制器芯片与CAN总线控制芯片、液晶显示模块连接，CAN总线控制芯片与第一光耦隔离芯片、第二光耦隔离芯片连接，第一光耦隔离芯片与第一CAN总线驱动器连接，第二光耦隔离芯片与第二CAN总线驱动器连接，第一CAN总线驱动器、第二CAN总线驱动器与一CAN总线连接，第一、第二DC/DC模块分别与第一、第二光耦隔离芯片和第一、第二CAN总线驱动器连接。本实用新型具有高速的数据传输功能。
文档编号G08B25/00GK201402513SQ200920070779
公开日2010年2月10日 申请日期2009年4月21日 优先权日2009年4月21日
发明者霍剑飞 申请人:上海线友电子有限公司