基于CAN總線(xiàn)的煤礦風(fēng)機監控系統設計
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5 系統軟件設計
5.1主程序軟件設計
風(fēng)機監控系統要完成監控數據采集、存儲、電機檢測、風(fēng)機控制、數據上傳等工作。主程序則完成系統的初始化和各模塊的調用，流程如圖4所示。在監控數據采集模塊中，系統循環(huán)檢測電壓、溫度、風(fēng)壓、瓦斯濃度、電機的運行狀況等參數，在風(fēng)機驅動(dòng)模塊中，系統對風(fēng)機進(jìn)行配置并控制其運行狀態(tài)；在通信模塊中，通過(guò)CAN總線(xiàn)將監控數據上傳到主機。由于煤礦井下環(huán)境惡劣，干擾很大，所以在硬件設計時(shí)還應加入硬件抗干擾措施及軟件抗干擾措施，如軟件陷阱、指令冗余、軟件“ 看門(mén)狗”等。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/157796.htm5.2 CAN總線(xiàn)通信軟件設計
系統采用了主從式的網(wǎng)絡(luò )結構。主機發(fā)送數據請求命令幀，相應的風(fēng)機監控系統節點(diǎn)發(fā)出返回幀，返回數據信息。數據和命令的具體格式就相當于網(wǎng)絡(luò )層的協(xié)議。本系統中由于所有總線(xiàn)節點(diǎn)都為自行設計，所以以 CAN 2.0A幀結構為基礎，自定義了簡(jiǎn)單的 CAN總線(xiàn)應用層協(xié)議。通信時(shí)，主機向通信節點(diǎn)發(fā)送信息幀，節點(diǎn)接收到信息幀后，通過(guò)判別標識符來(lái)區別信息幀的類(lèi)別后，再將主機所需要的數據發(fā)送出去，主機同樣也是通過(guò)標識符來(lái)識別數據類(lèi)型。
節點(diǎn)通信軟件分三個(gè)部分：CAN初始化、數據發(fā)送、數據接收。 CAN通信協(xié)議的實(shí)現，包括各種幀的組織和發(fā)送，都由集成在 DSP上的 CAN總線(xiàn)控制器實(shí)現的。首先，應對 CAN控制器寫(xiě)入控制字，進(jìn)行初始化，即對工作方式、接收濾波寄存器、接收屏蔽寄存器、接收代碼寄存器、波特率參數等的設置，然后 DSP即可通過(guò) CAN總線(xiàn)控制器接收/發(fā)送緩存區向物理總線(xiàn)接收和發(fā)送數據。發(fā)送數據的過(guò)程是： DSP將待發(fā)送的數據按 CAN 格式組成一幀報文，寫(xiě)入 CAN總線(xiàn)控制器的發(fā)送緩沖區，然后把數據發(fā)送到總線(xiàn)上去；接收報文的過(guò)程是：CAN總線(xiàn)控制器從總線(xiàn)上自動(dòng)接收報文，并經(jīng)過(guò)過(guò)濾后存入接收緩沖區，并向 DSP發(fā)出中斷請求，DSP從緩沖區讀取報文。
6 結束語(yǔ)
設計的創(chuàng )新點(diǎn)在于針對當前煤礦生產(chǎn)實(shí)際，開(kāi)發(fā)了基于 CAN總線(xiàn)的煤礦風(fēng)機監控系統，采用 DSP芯片進(jìn)行數據處理和自動(dòng)控制，采用 CAN總線(xiàn)實(shí)現分布式數據采集與控制，可以將 DSP的高速性和 CAN總線(xiàn)通信的可靠性、實(shí)時(shí)性有效結合起來(lái)。系統能夠采集煤礦井下多種環(huán)境參數，記錄風(fēng)機運行狀況，并控制風(fēng)機運行狀態(tài)的，有效保障煤礦安全生產(chǎn)。
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