LIN總線技術(shù)在教學(xué)樓照明系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.3.2 LIN從節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
LIN從節(jié)點(diǎn)硬件原理如圖3所示,從節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是能夠正確實(shí)時(shí)地接收報(bào)文頭,達(dá)到與主節(jié)點(diǎn)的同步,為下一步的數(shù)據(jù)交換做好準(zhǔn)備。
從節(jié)點(diǎn)對間隔場和同步字節(jié)場的接收完全采用中斷方式進(jìn)行。為了能及時(shí)感受到主節(jié)點(diǎn)報(bào)文頭的起始階段,將串口接收數(shù)據(jù)端RXD端與單片機(jī)的一個(gè)外部中斷觸發(fā)端口(INT1或INT0)相連,這樣,當(dāng)主節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的間隔場的下降沿到來時(shí),就可以實(shí)時(shí)地觸發(fā)從節(jié)點(diǎn)進(jìn)入對報(bào)文頭的接收程序段。從節(jié)點(diǎn)自總線電平下降沿到來之際,就對總線顯性電平(低電平)持續(xù)的時(shí)間進(jìn)行累積計(jì)算,直到發(fā)現(xiàn)總線恢復(fù)為隱性電平(高電平)為止。如果此段持續(xù)時(shí)間大于11個(gè)主節(jié)點(diǎn)工作位時(shí)時(shí)間,那么從節(jié)點(diǎn)就斷定是一次幀通信的開始。接著從節(jié)點(diǎn)對同步字節(jié)場的接收作好準(zhǔn)備,在同步字節(jié)場開始位的第一個(gè)下降沿起,連續(xù)對同步字節(jié)場的后4個(gè)下降沿進(jìn)行計(jì)時(shí)累加,最后將得到的計(jì)時(shí)時(shí)間除以8,得到主節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的位時(shí)時(shí)間,即主節(jié)點(diǎn)下一步將要進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的波特率。從節(jié)點(diǎn)以此作為串口波特率設(shè)定值,通過串口與主節(jié)點(diǎn)交換數(shù)據(jù)。
間隔場和同步字節(jié)場的計(jì)時(shí)方法是將定時(shí)器T0設(shè)定成定時(shí)一個(gè)位時(shí)時(shí)間后中斷,在各個(gè)階段查詢定時(shí)器T0中斷次數(shù),通過計(jì)算T0中斷次數(shù)的差值,可以間接算出各個(gè)階段的持續(xù)時(shí)間長度。
由于普通單片機(jī)的外部中斷觸發(fā)端只有下降沿和低電平兩種觸發(fā)方式,所以報(bào)文頭間隔場開始階段和同步字節(jié)場的下降沿可以觸發(fā)從節(jié)點(diǎn),但報(bào)文信號的上升沿卻無法讓從節(jié)點(diǎn)感知。讓接收數(shù)據(jù)流分別經(jīng)過1個(gè)三態(tài)門和1個(gè)三態(tài)非門再進(jìn)入單片機(jī)的串口,2個(gè)三態(tài)門由單片機(jī)的兩個(gè)端口來控制,就可以解決這個(gè)問題。一般情況下,三態(tài)門導(dǎo)通,三態(tài)非門截止,數(shù)據(jù)流正常進(jìn)入單片機(jī)串口。當(dāng)間隔場的下降沿觸發(fā)單片機(jī)后,程序控制三態(tài)門截止,三態(tài)非門導(dǎo)通,數(shù)據(jù)流反相進(jìn)入單片機(jī),間隔場的上升沿經(jīng)過三態(tài)非門后變成下降沿,同樣也可以觸發(fā)單片機(jī)中斷。在隨后的同步字節(jié)場的接收中,可以按照正常中斷方式進(jìn)行,即可由同步字節(jié)場的5個(gè)下降沿觸發(fā)單片機(jī)中斷5次接收。
4 總結(jié)
本文所設(shè)計(jì)的教學(xué)樓照明控制系統(tǒng)是應(yīng)用LIN總線技術(shù)構(gòu)成的控制子網(wǎng)。這種利用LIN總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)的照明控制系統(tǒng)通信實(shí)現(xiàn)簡單易行,成本低,便于網(wǎng)絡(luò)化管理,便于設(shè)備擴(kuò)充,信號傳輸可靠性高,有一定先進(jìn)性。該系統(tǒng)經(jīng)擴(kuò)展后有著非常廣闊的應(yīng)用前景,不僅可以擴(kuò)展到辦公大樓、商業(yè)中心等公共場所理想的智能照明控制系統(tǒng),且在節(jié)能方面也有著重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
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