基于A(yíng)T89C52的CAN總線(xiàn)無(wú)功補償控制設計

2.5 人機接口設計

本裝置通過(guò)4個(gè)按鍵組合可用來(lái)設定控制參數，如電壓上下限，功率因數上下限，電流互感器變比等，還可用來(lái)選擇手動(dòng)運行方式還是自動(dòng)運行方式。液晶顯示器選用RT12864，可顯示4排漢字，小巧精致、美觀(guān)。液晶顯示模塊在工作時(shí)顯示三相實(shí)時(shí)功率因數，通過(guò)按鍵翻閱還可以顯示三相實(shí)時(shí)電壓，有功功率，無(wú)功功率等參數。

3 軟件設計

采用模塊化的軟件設計,將軟件分成若干相對的獨立的功能模塊,并為各模塊安排適當的入口和出口參數,使得模塊之間的相互連接,組合靈活方便。智能傳感器的的軟件由數據采集模塊、輸出控制模塊、CAN總線(xiàn)通信模塊等組成,各模塊在監控系統的程序調度下協(xié)調工作。CAN總線(xiàn)通信模塊由3部分組成:初始化程序、發(fā)送數據程序和接受終端程序3部分組成。由于系統中任意時(shí)刻均可主動(dòng)與其他節點(diǎn)通信,所以,各節點(diǎn)的通信程序相同。基于AT89C52和SJA1000的CAN接口模塊通過(guò)CAN總線(xiàn)建立通信。SJA1000的應用程序可以被分為初始化程序、報文發(fā)送程序和報文接收程序。

3.1 CAN控制器SJA1000初始化設計

節點(diǎn)的初始化主要是指系統上電后對微處理器AT89C52和CAN控制器SJA1000進(jìn)行的初始化,以確定工作主頻、波特率和輸出特性等。對AT89C52的初始化可結合其監控任務(wù)進(jìn)行,主要是對中斷允許與屏蔽、中斷優(yōu)先級、定時(shí)器的使用與設置等,由于SJA1000內部無(wú)微處理器,故其初始化仍要通過(guò)AT89C52對其進(jìn)行編程實(shí)現。初始化程序流程如圖3所示。

圖3 初始化程序流程圖

SJA1000的初始化應在復位模式下進(jìn)行,所以在SJA1000初始化程序中首先要將工作方式置為復位模式,之后要設置驗收濾波方式、驗收屏蔽寄存器(AMR)和驗收代碼寄存器(ACR)、波特率參數和中斷允許寄存器(IER)等。CAN協(xié)議物理層中的同步跳轉寬度和通信波特率的大小由定時(shí)寄存器BTR0、BTR1的內容決定。需要指出的是:對于一個(gè)系統中的所有節點(diǎn),這兩個(gè)寄存器的內容必須相同,否則將無(wú)法進(jìn)行通信。初始化設置完成后,將復位請求位置“0”,SJA1000就可以進(jìn)入工作狀態(tài),執行正常的通信任務(wù)。

3.2 CAN總線(xiàn)發(fā)送和接受數據程序設計

對SJA1000進(jìn)行初始化建立CAN總線(xiàn)通信后，模塊就可以通過(guò)CAN總線(xiàn)發(fā)送和接收CAN數據包。消息的發(fā)送由CAN控制器SJA1000根據CAN規則自動(dòng)完成，主控制器必須把要發(fā)送的信息送到SJA1000的發(fā)送緩沖器中，并設置“發(fā)送請求標識位”于命令寄存器中。模塊向總線(xiàn)上發(fā)送數據包是主動(dòng)的，如果一次發(fā)送不成功，可以再次發(fā)送。

CAN控制器SJA1000根據規則自動(dòng)接收消息，接收到的消息放入接收緩沖器，此時(shí)接收緩沖器狀態(tài)標識RBS置為1，此時(shí)表示接收緩沖器中有接收到的消息。主控制器必須將消息保存到程序設置的消息緩沖器中，同時(shí)釋放接收緩沖器并對消息內容做出反應。接收過(guò)程可以通過(guò)SJA1000的中斷請求或查詢(xún)SJA1000的標志位來(lái)進(jìn)行。

4結束語(yǔ)

本文介紹的通信設計方法應用于電網(wǎng)在線(xiàn)無(wú)功補償控制系統中，其采用的短幀結構，數據傳輸速度快,受干擾概率低；不同的檢測設備節點(diǎn)同時(shí)傳輸數據時(shí)，優(yōu)先級高的節點(diǎn)先傳輸；采用多主式的數據傳輸方式，網(wǎng)絡(luò )上任何一個(gè)節點(diǎn)出錯都不會(huì )影響其它節點(diǎn)的正常運行的特性，從總體設計上可以看出，基于CAN總線(xiàn)無(wú)功補償裝置突出的優(yōu)點(diǎn)是使整個(gè)系統減少了引出線(xiàn)，使設備簡(jiǎn)潔，易于擴展，同時(shí)也便于安裝、檢修和維護。

本文德主要創(chuàng )新點(diǎn)：將CAN現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)用于低壓電網(wǎng)無(wú)功動(dòng)態(tài)補償，使用標準協(xié)議的通訊方式擴展了系統的通訊結構。采用先進(jìn)的總線(xiàn)技術(shù)使系統結構簡(jiǎn)潔，效率高，網(wǎng)絡(luò )上任何一個(gè)節點(diǎn)出錯都不會(huì )影響，大大提高了系統的可靠性和適應能力。