基于ARM7的LPC21XX系列微控制器在BAS中的应用

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                    1. 楼宇自动化系统概述
　　
　　楼宇自动化系统（Building Automation System,简称BAS），实际上是一套中央监控系统。它通过对建筑物（或建筑群）内的各种电力设备、空调设备、冷热源设备、防火、防盗设备等进行集中监控，达到在确保建筑内环境舒适、充分考虑能源节约和环境保护的条件下，使建筑内的各种设备状态及利用率均达到最佳的目的。
　　
　　



表一：应用在BAS中的控制器的资源性能比较
　　
　　从表中我们可以更直观的了解运用ARM7内核的16/32位微控制器将给我们的楼宇自控系统的性能带来的提升，它实现了更高的指令吞吐量，更出色的实时中断响应，以及功耗更小。
　　
　　3. LPC21XX应用在BAS的技术方案
　　
　　图2表示的就是采用包括了两个CAN控制器的LPC21XX系列的BAS的分站控制器CPU模块的简化结构框图。
　　
　　



图2 采用LPC21XX的BAS微控制器方框图
　　
　　CAN控制器用逻辑电路的组合来实现网络物理层和数据链路层的通讯，对外它提供了与微处理器的物理线路的接口；通过对它的编程，CPU可以设置它的工作方式，控制它的工作状态，进行数据的发送和接收，把应用层建立在它的基础之上。CAN收发器又可叫CAN总线驱动器，它用来提供CAN控制器与物理总线之间的接口以及对CAN总线的差动发送和接收功能。
　　
　　图2中，一个CAN控制器通过一路CAN收发器负责和AI、AO、DI、DO四种MCU输入/输出接口进行通讯，另外一个CAN控制器则是通过另一路CAN收发器负责和上位机通讯，此外，也可用以太网接口来实现上位机和MCU的远程通讯。串行口主要用来直接下载组态程序以及控制LCD面板的显示。
　　
　　另外，我们外扩了16位的SRAM，它的优势在于读写速度快，无次数限制；为了保证有存放较大RTOS（实时操作系统）的空间，也因为需要一个负责内存映像保存和程序执行的外部存储器子系统，还外扩了16位的FLASH。，还利用了一个电源监测芯片，当SRAM发生掉电，它会触发使SRAM的数据转存到FLASH存储器中。
　　
　　4.结束语
　　
　　直到现在国内楼宇控制产品还没有统一详尽的国家标准，我们在产品的设计和开发过程中，是根据相应的实际需求和借鉴了智能楼宇系统中已经普遍认可的一些行业规范。目前以ARM芯片及嵌入式操作系统为基础的嵌入式技术和产品方兴未艾，在楼宇自控领域的应用的前景也非常广泛。我们在以后的研发中，将进一步充分利用32位ARM微控制器的强大的处理控制能力，并通过对嵌入式RTOS的开发使之更加具有智能化和灵活性，来满足日益变化和提升的市场需求。