基于單片機的CAN總線分布式測控系統(tǒng)的研制

硬件電路的設(shè)計并不太困難，但有幾點應(yīng)引起注意：

總線兩端兩個120Ω的電阻，對于匹配總線阻擾，起著相當(dāng)重要的作用。忽略掉它們，會使數(shù)據(jù)通信的抗干擾性及可靠性大大降低，甚至無法通信。 （2005-11-28 15:07:00 閱讀數(shù)：21 ）

82C50第8腳與地之間的電阻Rs稱為斜率電阻，它的取值決定了系統(tǒng)處于高速工作方式還是斜率控制方式。把該引腳直接與地相連，系統(tǒng)將處于高速工作方式，在這種方式下，為避免射頻干擾，建議使用屏蔽電纜作總線；而在波特率較低、總線較短時，一般采用斜率控制方式，上升及下降的斜率取決于民的阻值，實驗數(shù)據(jù)表明15~200kΩ為Rs較理想的取值范圍，在該方式下，可以使用平行線或雙絞線作總線。

SJA1000的TX1腳懸空，RX1引腳的電位必須維持在約0.5Vcc上，否則，將不能形成CAN協(xié)議所要求的電平邏輯。如果系統(tǒng)傳輸距離近，環(huán)境干擾小，可以不用電流隔離，這樣可直接把82C250的VREF端（約為0.5 Vcc）與RX1腳相連，從而簡化了電路。

在系統(tǒng)中，SJA1000的片選信號一般由地址總線經(jīng)譯碼獲得，并由此決定出CAN控制器各寄存器的地址。實際應(yīng)用中，采用單片機AT89C52的P2.7為片選信號。所以，SJA1000的地址為：7F00~7F32H。

當(dāng)上電復(fù)位時，AT89C52的上電復(fù)位，需要從低到高的電平變化來激活，而SJA1000的17腳RST被激活，需要出現(xiàn)一個由高電平到低電平的跳變，因此，這必須加一個反相器。

(2)數(shù)據(jù)采集模塊

數(shù)據(jù)采集模塊用來將各類傳感器的數(shù)據(jù)傳送到CAN總線上。整個電路包括：看門狗X5045，單片機89C52，鎖存器74LS373，A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809以及CAN控制器SJA1000和收發(fā)器82C250。電路板如圖3。

數(shù)據(jù)采集模塊的工作原理：各類傳感器采集到數(shù)據(jù)后將0—5V的模擬量傳送到ADC0809，0809將轉(zhuǎn)換成的數(shù)字量傳給89C52，最后單片機將采集到的數(shù)據(jù)送到SJA1000通過CAN總線收發(fā)器82C250傳上總線，完成數(shù)據(jù)采集工作。

(3)控制模塊

是一個帶有CAN通信功能的隔離型控制器。該模塊有一個數(shù)據(jù)輸入點，可以是命令或其他信號，有一個模擬量輸出，供輸出執(zhí)行機構(gòu)是連續(xù)變化的控制系統(tǒng)使用，例如控制步進電機；還有一路是數(shù)字量輸出，供執(zhí)行機構(gòu)是兩位式的控制系統(tǒng)使用，例如開關(guān)設(shè)備。這個控制器可以單獨作為一個調(diào)節(jié)器使用，因為在該模塊上提供了完整的顯示窗口和操作按鈕，可以設(shè)定溫度設(shè)定值、PID調(diào)節(jié)參數(shù)等運行過程中可以顯示被控對象的PV值和SV值。該模塊可以根據(jù)設(shè)定的控制點及升、降的時間實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。帶有CAN通信口，可以與微機實現(xiàn)通信，也就是說控制模塊可以接入CAN 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過上位機實現(xiàn)對多個節(jié)點上的控制模塊設(shè)定各控制點的上下限控制點、PID值、實現(xiàn)時間等控制參數(shù)，并實時記錄各控制器的測量值，描繪出變化曲線，供實驗人員對實驗結(jié)果進行分析。如圖4所示。