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根据CAN总线的分布式显现控制系统

CAN(ControllerAreaNetwork)即控制器局域网络,是一种全数字化、多主和双向的现场总线。CAN总线数据通信具有很高的可靠性、实

  CAN(Controller Area Network) 即操控器局域网络,是一种全数字化、多主和双向的现场总线CAN总线数据通讯具有很高的牢靠性、实时性和灵活性,越来越广泛地使用于各种工业现场。本分布式显现操控体系选用CAN操控器SJA1000完结各节点间远间隔串行通讯,得到了很好的作用。体系结构如图1所示。


主机担任监控各个从机,向从机发布指令,并接纳处理从机传来的检测数据。从机履行主机的指令,显现运转信息,向主机传送检测数据。CAN接口电路担任各节点间的串行通讯。两只125Ω电阻作为CAN线路的匹配电阻。本文侧重介绍CAN总线的规划运用以及点阵显现电路的规划原理,其他功用电路的介绍从略。
CAN总线硬件规划
CAN接口电路如图2所示, SJA1000是PHILIPS公司出产的独立CAN通讯操控器,SJA1000集成了CAN协议的物理层和数据链路层功用,可完结对通讯数据的成帧处理,该操控器具有多主结构、总线拜访优先权、硬件滤波等特色。PCA82C250是CAN 协议操控器和物理总线的接口,它能够供给总线的差动发送才能和接纳才能,高速使用可达1M baud,最多可挂110个节点。

CAN总线初始化规划
要使SJA1000正常作业,必须先对其作初始化,这是一个要点。对SJA1000的操作是由读写其片内的操控寄存器完结的。待SJA1000硬件复位完结后,单片机就能够初始化SJA1000,初始化程序如下: INITISJA1000:
RESET:
CONFIG:
OPERATE_MODE:
CONFIG1:
CLR EX0 ;关中止
MOV DPTR , #0000H
MOV A , #01H
MOVX@DPTR, A ;设置复位恳求标志
MOV A , #40H
MOV DPTR , #001FH
MOVX @DPTR , A ;CDR=40H
MOV A , #13H
MOV DPTR , #0004H
MOVX @DPTR , A ;设ACR承受代码=13H
MOV A , #00H
MOV DPTR , #0005H
MOVX @DPTR , A ;承受屏蔽寄存器(AMR)=00H
MOV A , #01H
MOV DPTR , #0006H
MOVX @DPTR , A ; BTR0=01H
MOV A , #1CH
MOV DPTR , #0007H
MOVX @DPTR , A ; BTR1=1CH
MOV A , #1AH
MOV DPTR , #0008H
MOVX @DPTR , A ; OCR=1AH
MOV A , #00001100B
MOV DPTR , #0001H
MOVX @DPTR , A ; GTS=0, CDO=1, RRB=1
MOV DPTR , #0000H
MOV A , #00011010B
MOVX @DPTR , A ;进入作业形式
SETB EX0 ;开中止
RET
#p##e#
这儿SJA1000的首地址是0000H。只需SJA1000进入复位作业形式,才能够初始化相应的寄存器。时钟分频寄存器(CDR)设定值为40H,表明选BasicCAN作业形式,疏忽CAN输入比较器和不必TX1输出做专用接纳中止输出。接纳代码寄存器(ACR)和接纳屏蔽寄存器(AMR)组成接纳过滤器,接纳代码位(AC.7-AC.0),接纳屏蔽位(AM.7-AM.0)和信息识别码的八位(ID.10-ID.3)满意下述方程,该信息才会被接纳:
[(ID.10-ID.3)≡(AC.7-AC.0)] ∨(AM.7-AM.0)≡11111111
总线时序寄存器0(BTR0)可决议波特率预置值和同步跳转宽度的值,BTR0=01H表明波特率设为250Kbps(用16M晶振)。总线时序寄存器1(BTR1)决议位周期宽度,采样点方位和在每个采样点的采样次数。体系中各节点的BTR0、BTR1应设为相同,不然不能相互通讯。输出操控寄存器OCR决议了不同输出驱动装备的树立。设置完这些寄存器后,要将SJA1000设为正常作业形式,并按需要使能其相应的中止位。SJA1000中各操控寄存器的具体阐明和用法可参考文献1。
CAN总线通讯程序规划
各节点间的通讯可选用中止办法或查询办法,本操控体系选用中止办法通讯。各个节点之间的指令、数据交换经过下面这个子程序模块完结的。
显现电路各节点的一个重要组成部分是显现电路。作为人机交互界面,显现电路告知人们体系当时运转信息。显现电路结构图如图3所示。

单片机的使命是依据上位主机的指令发生显现数据及操控信号。16行×64列的LED显现点阵由点阵块组成。显现电路选用1/16扫描办法,显现点阵的一行对应一路行选通讯号,各行的同一列共用一个列选通讯号,这样既满意显现要求,又能够简化电路。行驱动电路主要由74HC163、74HC138、Si4953组成,用以发生行选通讯号。74HC163和74HC138构成行译码器,在单片机的操控下,从榜首行开端按次序选通显现点阵各行;Si4953是P沟道MOSFET管,作用是提高行信号的驱动才能。在选通某一行后,该行上各个LED是点亮仍是平息,由各自的列选通讯号决议,其它行的LED则全平息。显现电路以这样办法逐行扫描显现点阵,只需整个扫描周期足够快,人们就感觉不到显现闪耀。
驱动电路由74HC595级联组成,前一片74HC595的Q,H引脚衔接下一片的SER引脚,各片的SRCLK、SRCLR、RCLK引脚别离并联。单片机的RXD口输出显现数据给榜首片74HC595的SER引脚;TXD口宣布移位脉冲将串行数据逐位移入74HC595中。在一行数据传输完后,单片机向各个74HC595的SRCLK引脚发一个锁存信号,这行数据就被锁入74HC595的锁存器中,发生对应输入数据的列选通讯号。在该行显现期间,一起进行下一行显现数据的传输,这样能够缩短扫描周期。
本文介绍的分布式显现操控体系已使用于电梯操控体系中,其功能安稳、牢靠。CAN总线的选用提高了本体系的通讯功率和牢靠性。CAN总线通讯具有牢靠性高、通讯间隔远、速率高、多主结构、错误处理才能强等特色,十分合适分布式体系的串行通讯。体系中的显现电路是一个老练牢靠的显现计划,可依据这个规划原理,规划出各种规格要求的点阵显现屏。

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