LPC1765在火灾报警控制器中的应用.pdf

电子质量(2014第03期)
LPC17065在火灾报警控制器中的应用
LPC1765在火灾报警控制器中的应用
The Application of the LPC1765 in Fire Alarm Controller
石险峰2,冯勇11.中国电子科技集团公司第41研究所,安徽蚌埠
2330062.蚌埠依爱消防电子有限责任公司安徽蚌埠233006)
Shi Xian-feng Feng Yong (1. The 4ist Research Institute of CETC Anhui Bengbu 233006
2. BENGBU EI FIRE ELECTRONICS CO.,LTD,Anhui Bengbu 233006)
摘要:该文介绍了高性能微处理器LPC1765在火灾报警控制器中的应用,重点阐述了通信接口、液晶接
口、总线模拟以及软件开发等内容。
关键词:LPC1765;ARM;USB;CAN
中图分类号:TP368.1
文献标识码:A
文章编号:1003-0107(2014)03-0047-03
Abstract: This paper introduced the application of high performance microcontroller LPC1765 in fire alarm
controller, especially expounded the designs of interface of communication and interface of LCD and devel
opment of software
Key words: LPC1765: ARM: USB: CAN
CLC number: TP368. 1
Document code: A
Article ID:1003-0107(2014)03-0047-03
0引言
的特点,特别适合嵌入式应用。 ARM Cortex-M3内核可
火灾报警控制器是火灾报警系统中的核心设备,接提供系统增强型特性,与其它仿真器相比,可提供单线
收来自火灾探测器、手动报警按钮、输人模块的报警信调试技术,可节约调试工具费用,可提供现代化调试特
号,经过逻辑处理,通过输出模块、声光报警器等设备进性和支持更高级别的块集成。 Cortex-M3内核采用16位
行人员疏散、灭火等操作。火灾报警控制器的性能是否 Thumb指令和基本的32位Tumb-2指令,实现相同的
先进决定了火灾报警系统的整体性能。
功能,其代码长度比ARM指令减少约30%,对于嵌入式
目前,国内火灾报警控制器有一些采用ARM9或系统显得龙为重要。1LPC1700系列单片机比较适合于工
ARMII系列CPU,接口丰富,大屏幕液晶,采用 LINUX业控制领域"
等操作系统,整体性能优异,但价格昂贵。
LPC1700系列微控制器通过内部锁相环电路提升
许多低端火灾报警控制器采用单色小屏幕液晶,微内部操作频率达100 ARM Cortex-M3CPU具有3
处理器多采用8031系列单片机,由于内存空间小,完成级流水线结构,具有本地指令和数据总线,以及用于外
复杂的功能比较困难,许多外部通讯功能需要扩展大量
设的第三条总线叫。
的外同器件,整体设计比较复杂,电路板较大。
1.2芯片资源
因此,对于中低端火灾报警控制器,寻找一种性价
比高的MCU( Micro Control Unit),具有丰富的通信接口功
LPC1700微处理器具有丰富的内部和外设资源。外
能,已成为目前火灾报警系统设计中的迫切要求。
设组件包含最高512KB的 Flash存储器、64KB的数据
存储器,可以满足大部分工业控制的需要。微处理器含
有以太网处理器、USB主机/从机/OTG接口、4个
1LPC1700系列MCU芯片的特点
UART通用串行接口、2条CAN通道,可以实现大部分
1.1基本性能
外部通信,含有8通道的通用DMA控制器、2个SSP控
LPC1700系列 Cortex-M3是近两年来恩智浦公司制器、SI接口、3个12C.接口、2-输入和2-输出的12
推出的新一代32位微控制器,具有集成度高和低功耗接口,可以满足大部分电路板内部通信需要,微处理器
作者简介:石险峰(1968-),男,高级工程师,本科,研究方向为火灾自动报警系统;
冯男(1970-),男,高级工程师,本科,研究方向为火灾自动报警系统。
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LPC1765在火灾报警控制器中的应用
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含有8通道的12位ADC、10位DAC、4个通用定时器、扰滤波,由于许多元器件易损件,该电路板单独设计,没
电机控制PWM、6-输出的通用PWM、正交编码器接有集成在主板中,方便工程维修。
口,可以实现信号采集、工业控制的需要,含有独立电池
多线联动板和总线联动板是可选电路板,单独设
供电的超低功耗RTC实现实时时钟功能,含有70个通计,便于工程灵活配置。
用I/O管脚。
整机设计结构紧凑,配置灵活,可维修性较强。
从LPC1700系列MCU的性能特点可以看到,与
8051系列MCU相比,程序空间达到512K,可以满足复22主板设计
杂的功能。硬件集成USB、以太网、4个串口、12位AD
等设备,成本约30wuan,具有非常高的性价比。
2.2.1主板架构
LPC1700系列的缺点是不具备总线扩展能力,在一
本文采用LPC1700系列中的LPC1765芯片。
些需要使用数据总线的地方,可以通过模拟总线的方式
主板设计如图2所示,由于IPC1765芯片集成度比
实现。
较高,只需要很少的外围器件,就可以完成电路设计。其
主要电路有LPC1765芯片、总线模拟电路、键盘扫描电
2硬件电路设计
路、以太网网络接口、时钟电池、探测器巡检电路、USB
接口电路等。
2.1系统构成
网络接
键盘扫
液晶接
中低端火灾报警控制器考虑到成本因素,内部电路
描电路
板尽量少,主要由电源、箱体、主板、多线联动板、总线联
动板、接口板组成。其中,主板中含有按键处理、液晶打
模拟数据总线
印机接口、探测器巡检电路、联动板接口电路等。图1所
示为火灾报警控制器的构成图。
RS485/24V
探测器巡检
L. PC1765
实时时钟
液晶
多线联动板
电池
总线联动板
USB
接口
接线板
主板
打印机
图2主板框图
LPC1765内置实时时钟,只需要加入一个CR3020
纽扣电池即可。
LPC1765芯片的设计方案与8051系列单片机相
比,可以省去时钟电路DS1307、RAM、 EEPROM、以太网
电源
电路CS8019、USB接口CH375、串行接口电路16C550、
CAN控制器SJA1000、按键扫描电路等电路,程序空间
加大到256K,可大大简化电路设计,大大降低产品设
计,提高了产品设计的灵活性。
备用电源
2.2.2总线模拟技术
图1火灾报警控制器构成图
LPC175不具备外部总线接口,但有部分电路需要
主板和联动板之间