基于CAN的有线智能照明控制系统研究(3)
1.2. 国内外智能照明系统研究现状
1.3. 课题研究的意义
在这个全民响应号召投入建设可持续性发展社会的时代，环保和节能减排就变得意义非凡。据统计，每年我国用于照明的用电量占到用电总量的12%。可见照明节能的空间潜力巨大，目前一般的节能产品节能量可达到20%~30%，而智能照明控制系统下的节能量将达到50%~70%。结合多种方法预测，2015年我国全社会用电量将达到5.89万亿度，其中照明用电将达到7000亿度，这是多么庞大的一个数字。据专家统计，每发电1000亿千瓦时就需消耗5000万吨煤，排放的烟尘达到54万吨，二氧化硫78万吨，将造成能源的极大浪费和大量污染不利于我国的长久发展。如果将智能照明控制系统普及的话，每年至少将可节约3000亿度电，可大大降低电网的负担，节省人力物力，政府的财政开支等等等，总之是有百利而无一害。
不过目前普及最大的难度就是前期投入过大，由于技术含量高，制造工艺复杂导致的总体成本偏高将许多有心节能环保无力承担前期投入的公司拒之门外，与之对应的合同能源管理（EPC）方案便孕育而生。该方案核心目的就是以契约的形式为需要改造智能照明系统的公司先行安装灯具和系统，然后将后期节约下来的电费支付改造费用。这样即达到了节能环保的目的，也解决了前期投入过大的问题，不失为一个两全其美的方法。但是降低智能照明控制系统的成本，提高系统可靠性仍然是将其普及的必要条件。
鉴于以上问题，本课题设计了该基于CAN总线的有线智能照明系统。该系统基于CAN总线，充分发挥了CAN总线可靠性高，实时性好，配置灵活，抗干扰能力强等优点，将所有照明设备连接在智能CAN控制器上，通过调节PWM信号达到控制灯光亮度的要求。
1.4. 本文的主要内容及结构
本文研究了基于CAN总线设计的有线智能照明控制系统。内容包括分析需求，总体设计，硬件设计介绍分析，软件的编程和优化等。
第一章为绪论，阐述了该课题设计的大背景，国内外目前研究的现状和研究该课题的意义。
第二章介绍了CAN总线的技术特点、通信标准、系统结构和原理等，以及本系统选择CAN总线的原因。
第三章介绍了系统的结构及系统的接线图、拓扑图，本控制器用到的几块核心芯片和单片机和几种常见的控制方式。
第四章介绍了编程用的软件，和常用的语句和代码段，并附上了几个基本的灯光控制程序和一个项目中用到的实际的程序。
第五章介绍了人机界面的基本信息，阐述了设计的原则，并且举了一个实际工程中运用到的通信程序。
第吹冰章为对本文的总结和展望。
第二章 CAN总线的技术
CAN总线在实际的工业生产中有着及其重要的地位，它在汽车领域的应用是最为广泛的，各大汽车制造商都会用CAN总线来实现汽车内部控制和信息的通信。它被认为是目前最被看好的几种现场总线之一。
2.1. CAN总线的简介
CAN是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称，是由以研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，并最终成为国际标准（ISO 11898），是国际上应用最广泛的现场总线之一。 在北美和西欧，CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。它被认为是最有前途的现场总线之一。CAN总线的通信介质可以是同轴电缆、双绞线或光纤，最大通信速率可达1Mbps。CAN 的高性能和可靠性已被认同，并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。