基于虛擬儀器的CANopen協(xié)議監控面板設計
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3 RS 232-CAN協(xié)議轉換器
虛擬儀器labview軟件及PC機內部沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的CAN接口只有RS 232串行接口，因此使用單片機等微控制器設計RS 232-CAN轉換器，實(shí)現PC機接入現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，完成數據監聽(tīng)。在PC機上可用labview環(huán)境下的NI-VISA實(shí)現串口通信。圖2為RS 232-CAN協(xié)議轉換器硬件原理圖，選用內嵌CAN總線(xiàn)控制器的Microchip公司PIC18F258單片機為核心處理芯片。
ADuM1100高速數字隔離器支持100 Mb／s數據傳輸速率并且可以采用3．0～5．5 V單電源供電，以一種新的更有效的傳輸數據的方法替代傳統的光耦合器，從而保護了高電壓和低電壓電氣環(huán)境之間的接口。MCP2551是一種可容錯的高速CAN收發(fā)器，可作為CAN協(xié)議控制器和系統物理總線(xiàn)的接口。MAX232用于完成RS 232與TLL／CMOS的電平轉換。RS 232接口用于連接PC機。當單片機內部CAN總線(xiàn)控制器收到CAN總線(xiàn)上的信號后通過(guò)USART接口傳給PC機的RS 232接口，同樣PC機把數據通過(guò)RS 232接口發(fā)給單片機，再發(fā)送到CAN總線(xiàn)上。單片機負責實(shí)現通信協(xié)議的轉換，轉換RS 232串口通信數據與CAN通信數據。
labview程序開(kāi)發(fā)主要包括三方面內容：CANopen監控面板主程序、數據發(fā)送模塊和數據接收模塊。其中，數據接收和發(fā)送模塊作為子VI供監控面板主程序調用。
4．1 CANopen主控面板程序設計
主控面板的設計主要包括：CANopen報文的組建及打包發(fā)送，以及CANopen報文的接收顯示。
4．1．1 CANopen報文打包
根據CANopen協(xié)議標識符分配表及主從節點(diǎn)設置定義了各報文的ID號，如圖3所示，通過(guò)labview分支結構實(shí)現報文類(lèi)型的選擇，并按照CANopen協(xié)議數據幀格式要求定義了發(fā)送的數據內容，包括高低8位ID、數據長(cháng)度、遠程幀標志以及8 B數據，通過(guò)捆綁送入CANWrite．vi子模塊發(fā)送到VISA接口。
4．1．2 CANopen報文解析
CANopen報文的解析是實(shí)現CANopen協(xié)議監控面板的重點(diǎn)，實(shí)現過(guò)程為：將從VISA接口接收的數據按照CANopen報文格式進(jìn)行組建；判斷接收的報文是遠程幀還是數據幀；將接收的數據幀累積；對累積的數據幀依次進(jìn)行格式轉換，完成數據顯示（見(jiàn)圖4）。
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