基于AT89C51CC01單片機的CAN-LIN網(wǎng)關(guān)設(shè)計

圖2 單片機電路

　　圖3 CAN接口電路

　　圖4 LIN接口電路

　　在電路中我們設(shè)計了一個5位的撥碼開關(guān)，由于在各個不同的工作系統(tǒng)中，LIN總線和CAN總線的傳輸是不一樣的，這就需要改換軟件，因此在此設(shè)計中用一個5位的撥碼開關(guān)用于波特率設(shè)置，三位用于LIN波特率設(shè)置，兩位用于CAN波特率設(shè)置。同時為了展示網(wǎng)關(guān)的工作狀態(tài)，特意設(shè)計了工作指示燈，在接收和發(fā)送信號時分別以一定的頻率閃爍，當有故障出現(xiàn)時，兩個燈同時點亮。

　　為增強CAN節(jié)點的抗干擾能力，單片機的TXDC和RXDC引腳并不是直接與PCA82C250A的TXD和RXD引腳相連，而是通過高速光耦6N137相連(圖3)。這樣很好的實現(xiàn)了總線上各個節(jié)點間的電氣隔離，光耦部分電路所采用的兩個電源VCC和VDD必須是完全隔離的，否則采用光耦也就失去了意義。

　　網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計

　　網(wǎng)關(guān)的軟件設(shè)計主要包括主控程序模塊和CAN模塊軟件設(shè)計以及LIN模塊軟件設(shè)計，CAN模塊軟件設(shè)計主要有三個子函數(shù)，一個是CAN初始化CAN_INIT(),另外兩個是CAN_RE_ISR()和CAN_SEND()。CAN_INIT()主要是設(shè)置CAN通信的波特率和CAN基本設(shè)置，波特率可以根據(jù)撥碼開關(guān)的值來設(shè)定，在系統(tǒng)上電之后通過自檢程序自動掃描，查預(yù)先設(shè)定好的波特率表格，設(shè)定CAN通信波特率。

　　CAN_RE_ISR()負責(zé)信息的接收和處理，CAN_SEND()負責(zé)信息發(fā)送。

　　LIN模塊軟件設(shè)計主要包括幾個文件：LIN.H、LIN.C、TEMR0.H　TEMRO.C,其中LIN.H、LIN.C分別實現(xiàn)LIN規(guī)范的設(shè)定以及UART波特率的設(shè)定和LIN信息的接收與發(fā)送，TEMR0.H　TEMRO.C用于產(chǎn)生LIN總線波特率。主控程序設(shè)計主要完成整個網(wǎng)關(guān)的信息轉(zhuǎn)發(fā)功能，當CAN接收中斷發(fā)生時，置LIN發(fā)送標志位，準備轉(zhuǎn)發(fā)CAN信息到LIN網(wǎng)絡(luò);同樣，當LIN接收中斷生時，置CAN發(fā)送標志位，準備發(fā)送LIN信息到CAN網(wǎng)絡(luò)。

　　整個軟件以C51編寫，并利用KEIL公司的仿真軟件進行軟件調(diào)試，最后將完整程序燒寫到AT89C51CC01的flash空間。

　　結(jié)語

　　本文提出了基于AT89C51CC01單片機的CAN-LIN網(wǎng)關(guān)設(shè)計，解決了現(xiàn)場總線控制中的CAN總線控制網(wǎng)絡(luò)和LIN總線控制網(wǎng)絡(luò)之間的信息傳輸問題，為現(xiàn)場總線的靈活應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。本設(shè)計經(jīng)過現(xiàn)場實驗，實驗結(jié)果表明網(wǎng)關(guān)運行良好，工作可靠穩(wěn)定，并已應(yīng)用到實際工作中。