基于CAN總線(xiàn)的步進(jìn)電機多機控制系統的設計

　　3.2 can節點(diǎn)模塊電路的設計

　　can節點(diǎn)模塊的can接口部分與usb-can接口轉換模塊的can接口部分的電路設計是一樣的，如圖3所示。單片機把接收到的數據處理之后，從p1.0、p1.1表現出來(lái)，分別輸出電機轉動(dòng)方向信號和頻率及個(gè)數一定的pwm脈沖信號提供給電機驅動(dòng)器，實(shí)現電機的控制。為了提高抗干擾能力，加光電隔離器tlp5621，因為輸出的數字信號頻率不是很高，tlp5621的轉換時(shí)間已滿(mǎn)足要求。為了電機運行的安全性，可在電機負載周?chē)线m的位置設置兩個(gè)機械急停按鈕，負載發(fā)生故障時(shí)按下按鈕，通知單片機停止pwm輸出，實(shí)現電機故障急停。

圖3 can節點(diǎn)模塊電路原理圖

4 軟件設計方案

　　4.1 通信協(xié)議

　　pc機客戶(hù)端應用軟件發(fā)送相應的控制命令后，利用計算機應用層提供的ch372接口協(xié)議，usb端口會(huì )依次向下發(fā)送一個(gè)或多個(gè)雙字節的數據信息，兩個(gè)模塊中的單片機處理各自接收到的數據，實(shí)現電機控制。每一個(gè)雙字節數據位的定義如下：

　　(1)電機選擇：每一個(gè)不同的高字節數據和各個(gè)can節點(diǎn)的sja1000中的驗收代碼寄存器的值一一對應，可以使低字節的控制命令準確的到達對應的電機驅動(dòng)器。

　　(2) 電機啟停選擇：1為啟動(dòng)，0為停止。

　　(3) 電機正反轉選擇：1為正轉，0為反轉。

　　(4) 電機速度選擇：從00到11分別設有四個(gè)檔位的速度。通過(guò)改變脈沖周期改變速度。

　　(5) 電機行程選擇：從0000到1111分別代表十六個(gè)不同行程的脈沖數。

　　4.2 軟件流程

　　pc機發(fā)送的每一個(gè)雙字節數據都是先發(fā)高字節，后發(fā)低字節，usb總線(xiàn)接口芯片ch372選用單向數據流通訊方式，接收完數據塊后，以外部中斷請求方式通知單片機接收數據，單片機應答后進(jìn)入中斷服務(wù)程序，把接收到第一個(gè)雙字節數據的高字節寫(xiě)入正處在復位模式的can控制器sja-1000的數據發(fā)送緩沖區的標識碼字節1的地址，低字節寫(xiě)入can控制器sja1000的數據發(fā)送緩沖區的tx數據1的地址，can控制器sja1000由復位模式進(jìn)入工作模式，并發(fā)送數據到can總線(xiàn)，數據發(fā)送完畢并對方收到后，can控制器回到復位狀態(tài)，把接收到的下一雙字節數據的高字節寫(xiě)入正處在復位模式的can控制器sja1000的數據發(fā)送緩沖區的標識碼字節1的地址，低字節寫(xiě)入can控制器sja1000的數據發(fā)送緩沖區的tx數據1的地址，can控制器sja1000由復位模式重新進(jìn)入工作模式，并發(fā)送數據到can總線(xiàn)……，直到讀到的ch372緩沖區中所有數據發(fā)送完畢，單片機退出中斷，等待下一次中斷。圖4為轉換模塊程序流程。

　　在can節點(diǎn)模塊數據接收端，單片機接收到saj1000緩沖區的數據后，通知對方收到數據并清空sja1000接收緩沖區，然后進(jìn)行數據處理，通過(guò)單片機i/o口控制電機動(dòng)作，數據處理完后，準備下次數據接收。圖5為can節點(diǎn)模塊流程。