题目：基于 CAN 总线的自动门控制系统设计专班学姓业：级：号：名：工业自动化 B 自动化 082完成日期：2012 年 1 月 10 日盐城工学院电气学院内容提要随着高新技术的不断发展，各种功能强大、性能稳定可靠的新型多功能器件和一些先进的控制理论不断出现，使得控制领域发生了很大的变化iCAN 教学实验开发平台涉及：CAN-bus 网络通信、iCAN 协议、基本的输入、输出功能控制、PC 软 件编程等技术内容；该实验开发平台涉及的范围广泛，融合 不同技术，体现分布式网络控制的优越性本实验利用 iCAN 模块检测光电开关的信号及步进电机的起、停和方向控制， 通过实验平台上的步进电机模拟电动门，光电开关信号来模 拟实现人的进出利用组态软件编写一上位机软件，实现对 光电开关的检测及电机的控制目录1 概述 .................................................. 41.1 课题意义 ............................................ 41.2 课题方向 ............................................ 42 系统硬件设计 ........................................... 52.1 iCAN 介绍 ............................................ 52.2 硬件组成结构 ........................................ 53 模块上线 .............................................. 74 设置 ZOPC 服务器 ....................................... 85 系统原理图 ........................................... 106 组态界面 ............................................ 127 循环策略 ............................................. 128 实训体会 ............................................. 149 参考文献 ............................................. 161 概述1．1 课题意义经济飞速发展的中国，高楼耸立的大都市，自动门已经是随处可见，在各大厦、宾馆、酒店、银行、商场、医院、写字楼等场所，自动门更是得到大范围的普及使用。
自动门不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防风、防尘、降低噪音等好处，更令我们的建 筑增添了不少高贵典雅的气息自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等，其中自动平移门使用得最广泛，我们通常所说的自动门、感应门就是指自动平移门自动平移门最常见的结构形式是自动门机械驱动装置和门内外两侧红外线，当人走近自动门时，红外线感应到人的存在，给控制器一个信号，控制器通过驱动装置将门打开当人通过门之后，再将门关闭由于自动门在通电后可以实现无人看管，同时又可节约空调能 源、防风、防尘、降低噪音，提高了建筑的档次1.2课题方向本课题主要利用红外线检测和AT89C51的单片机控制系统本文是关于自动门控制系统电路设计，使用红外线传感器作为感应器，检测到人体辐射的红外线能量变化，将其转化为电信号，传给单片机交流电机作为门驱动装置，通过iCAN 模块控制电机，使门自动打开， 当人进门后又可以使门自动关闭2 系统硬件设计2.1 iCAN 介绍iCAN 系统:基于 iCAN 协议的 CAN 总线分布式数据采集网络,主要 用于实现 CAN 总线应用中的通信控制和数据采集方案.iCAN 协议是一种基于连接的 CAN 应用层协议，是整个 iCAN 系统的基础与核心。
制定 iCAN 协议的思路源于为中国中小型 CAN 应用网络提供一种简单、可靠、稳定的应用层协议在充分汲取了 DeviceNet 协议和 CANopen 协议之精萃的基础上，优先保障通信数据的可靠性与实时性，以相对简单的方式进行数据通信，从而有效降低了硬件 实现成本，这就是 iCAN 协议的巨大优势2.2 硬件组成结构系统组成如图 1 所示，系统的控制台由 PC 机和 CAN 总线适配卡等组成；CAN 节点主要由单片机、CAN 控制器和 CAN 收发器组成该实验主要利用iCAN4050 模块控制传动系统的运动方向及 起、停控制iCAN4050 模块功能：iCAN-4050 DI/DO 功能模块用于采集开关量输入信号，并提供开关量输出信号iCAN-4050 DI/DO 功能模块 具有 8 路开关量输入通道和 8 路开关量输出通道iCAN-4050 DI/DO 功能采用 CAN 总线通讯接口，符合 CAN2.0B协议规范模块在工作时，将输入的电压型开关量信号或者无源触点信号经过调理以后，送入单片机进行处理，通过 CAN 总线通讯将输入的开关量信号状态传送到网络中的主控设备，并且主控设备通过 CAN 总线将输出的开关量状态传送到模块。
iCAN-4050 DI/DO 功能模块采用表面安装工艺，大大提高了系 统在恶劣环境中使用的可靠性iCAN-4050 DI/DO 功能模块的底座上配有导轨架，可以直接安装在标准的 DIN 导轨上，用户也可以采用其它的简便的安装方式 参数： 电源具有极性反接保护功能模块电源：单电源供电，供电电压为+10V～+30V DCCAN 控制器：PHILIPS SJA1000CAN 收发器：PHILIPS PCA82C251通讯协议：符合 CAN 协议规范 V2.0B 版工作环境温度：-20℃～+85℃物理尺寸：120mm*80mm*30mm(不计算导轨安装架高度)安装方式：可选标准 DIN 导轨安装或简单固定方式 3 模块上线在此实验中仅以iCANTest 测试软件演示上线状态图，如图所 示其中按纽6 控制运动机构的方向，按纽7 控制运动机构的起、停当按纽7 为绿色时，传动机构 停止运行，反之传动机构运动；当按纽6 为红色时，运动机构向右运行，反之向左运行 控制传动系统启停、方向控制如表可以控制iCAN4050模块输出信号即可控制运动机构的起、停及方向的改变4 设置 ZOPC 服务器安装并运行ZOPC_Server 2.50 软件。
单击菜单“设备操作→iCAN→添加新设备→USBCAN2”，弹出“属性-USBCAN2”对话框如下图所示单击“添加设备”按钮，这时在“iCAN”面板上将会显示主站设备在“iCAN”面板上单击选中“iCAN0”节点，然后单击菜单“设备操作→iCAN→添加新从站”，在弹出的“Slave 属性”对话框中，添加 iCAN2404 模块，地址为0x05，定时循环数为100ms，如下图：点击“关闭”按钮，在ZOPC_Server 的iCAN 面板上将会出现如下图 所示的从设备及其输入输出数据项点击“服务器操作→启动服务器”，然后在iCAN 面板上点选USBCAN2_0 节点的子节点iCAN0，单击右键，在弹出菜单选择“上线”如果设备连接无误，“iCAN0”节点的子节点，即该网络中的从站设备的图标会由 变为 此时OPC 服务器的设置已经完成，OPC 的客户端可以从服务器中读写数据5 系统原理图本系统的上位机采用一台PC机，给机内插上CAN总线适配卡，配以相应软件作为系统的控制台控制台以CAN通信协议向各个CAN节点发送控制数据，并接收各个CAN节点发回的检测数据，实现设备的监控图中主要利用iCAN4050模块控制电机起、停。
原理图)所用器件：AT89C51，热释电红外传感器，BISS0001芯片，步进电机, iCAN4050 模块AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统它不仅能和热释电红外传感器的输出良好地匹配，而且也能和其他多种传感器进行匹配。
它的内部是由运算放大器、电压比较器、与门电路、状态控制器、定时控制器、锁定时间控制器和禁 止电路等组成步进电动机是纯粹的数字控制电动机：它将电脉冲信号转变成角位移．即结一个脉冲信号，步进电动机就转动一个角度．因此作常适合于单片机控制近 30 年来．数字技术、计算机技术和水磁材料的迅速发展．推动厂步进电动机的发展，为步进电动机的应用开辟了广 闹的前景6 组态界面利用 MCGS 组态软件，采用模块的形式，制作出自动门的监控画面7 循环策略IF (光电开关 0 = 0) AND (步进电机起停控制 = 0) THEN步进电机方向控制 = 0进门人数 = 进门人数 + 1ENDIFIF (光电开关 0 = 1) AND (步进电机起停控制 = 0) THEN步进电机方向控制 = 1ENDIFIF (光电开关 1 = 0) AND (步进电机起停控制 = 0) THEN步进电机方向控制 = 0出门人数 = 出门人数 + 1ENDIFIF (光电开关 1 = 1) AND (步进电机起停控制 = 0) THEN步进电机方向控制 = 1ENDIF实训体会整个课程设计持续了二周时间，经过这么长时间的努力我想这对 于自己以后。