CAN總線(xiàn)分布式系統適配卡和控制單元設計

控制單元的任務(wù)就是對現場(chǎng)環(huán)境參數進(jìn)行采集并從CAN總線(xiàn)上接收上位機的命令。根據上位機的要求，對設備進(jìn)行控制或將采集的數據通過(guò)CAN總線(xiàn)傳給上位機?，F以溫室控制單元為例說(shuō)明控制單元設計方法。溫室控制單元的結構原理如圖8所示。以AT89C52為核心，采用2片8255擴展I/O端口，其中2個(gè)PA口和1個(gè)PB口用來(lái)檢測天窗、遮陽(yáng)傘、補光燈、通風(fēng)機等21路開(kāi)關(guān)量的狀態(tài)。由于8255的PC口的各位通過(guò)置復位控制字可以單獨置位或復位，AT89C52的P1口可以按位尋址，所以用8255的2個(gè)PC口和AP89C52的P1口來(lái)控制繼電器的吸合。3片8位A/D轉換器ADC0809實(shí)現對溫度、濕度、pH值、CO2濃度、光照強度、液位等20路模擬量的數據采集。

控制單元的控制軟件采用匯編語(yǔ)言編程，主要包括初始化、數據采集、數據通信、I/O接口控制等功能。初始化包括對8255和SJA1000的初始化，使8255的PA、PB口作為輸入口，PC口各位通過(guò)置復位控制字可以單獨置位或復位，從而開(kāi)啟或停止一個(gè)繼電器的動(dòng)作。數據采集采用查詢(xún)方式工作，每一路模擬量連續采集3次，中值濾波后作為該傳感器的數據存入相應的內部RAM中，全部數據采集完后再檢測開(kāi)關(guān)狀態(tài)并存入相應RAM中。隨后開(kāi)CPU中斷，進(jìn)入數據循環(huán)采集狀態(tài)，等待CAN通信中斷的產(chǎn)生。本系統采用中斷方式實(shí)現AT89C52與SJA1000之間的通信。

需要說(shuō)明的是，CAN2.0A或CAN 2.0B協(xié)議只是一個(gè)低層的規范，用戶(hù)還需要定制簡(jiǎn)單的應用層協(xié)議。應用層協(xié)議的任務(wù)一方面是將要發(fā)送的數據分類(lèi)、拆卸、合并，確定發(fā)送對象，再根據CAN的數據鏈路層協(xié)議規范填寫(xiě)CAN的各個(gè)信息幀；另一方面是根據應用層協(xié)議解釋接收數據的具體含義，并進(jìn)行相應的處理。