基于CAN總線的溫度測量節(jié)點設計

2．2 CAN通信電路的設計
CAN通信電路是整個系統(tǒng)實現(xiàn)通信的關鍵部分，系統(tǒng)中各個節(jié)點和節(jié)點控制器是通過CAN通信電路接入CAN總線網(wǎng)絡上的，實現(xiàn)信號數(shù)據(jù)的傳輸。CAN通信電路采用STC89C52處理器、PHILIPS公司的總線控制器SJA1000、NXP公司的總線收發(fā)器82C250和高速光電耦合器6N137等器件組成。在CAN通信電路中微處理器負責對SJA1000進行初始化，各信號通過CAN總線控制器實現(xiàn)信號數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送等通信任務。同時為了增加CAN總線節(jié)點的抗干擾能力，更好地實現(xiàn)了總線上各CAN節(jié)點間的電氣隔離，SJA1000的TX和RX引腳通過連接光耦6N137后再與總線收發(fā)器PCA82C250相連，總線收發(fā)器82C250的TXD和RXD分別接光耦6N137的輸出OUT和輸入IN端，再通過具有差動發(fā)送和接收功能的總線終端CAN_H和CAN_L連接入總線電纜中，完成通信的傳輸。

3 溫度測量節(jié)點的軟件設計
溫度測量節(jié)點的軟件設計包括CAN總線初始化、發(fā)送子程序及中斷接收程序軟件設計和溫度傳感器DS18B20的程序設計。其節(jié)點流程圖如圖4所示。

3．1 CAN初始化程序
CAN初始化即初始化CAN節(jié)點。要保證通信正確可靠則必須先對控制器SJA1000進行初始化參數(shù)設置。初始化設置是通過微處理器對SJA1 000的寄存器進行初始化，這些初始化包括控制寄存器的配置、命令寄存器的配置、狀態(tài)寄存器的配置、中斷管理寄存器的設置、總線定時寄存器的配置、輸出控制寄存器的設置以及時鐘分頻寄存器的設置等。
系統(tǒng)上電后，對CAN初始化只有在復位模式下才可以開始，初始化設置完成后，CAN控制器就可以回到工作狀態(tài)，即進入工作模式，執(zhí)行正常的通信任務。CAN控制器初始化流程圖如圖5所示。

3．2 CAN通信電路程序
CAN總線節(jié)點要完成通信任務則還必須包括發(fā)送子程序及中斷接收程序。發(fā)送子程序負責各節(jié)點報文的發(fā)送任務。發(fā)送時只需將待發(fā)送的數(shù)據(jù)信息按特定的格式組合成一幀報文，送入CAN控制器SJA1000的發(fā)送緩沖器中，啟動SJA1000發(fā)送即可完成發(fā)送報文任務。在向SJA1000發(fā)送緩沖器發(fā)送報文之前，可先做一些判斷，判斷其是否正在接收數(shù)據(jù)、先前發(fā)送是否成功以及發(fā)送緩沖器是否鎖定等等，以確保數(shù)據(jù)發(fā)送的可靠性。
中斷接收程序主要是負責節(jié)點報文的接收以及其它中斷情況的處理。當進入中斷后要進行是否有數(shù)據(jù)的判斷，以防干擾誤中斷。
3．3 溫度傳感器的程序設計
溫度測量節(jié)點電路上電后也要進行初始化設置，初始化完成后，溫度測量節(jié)點中的溫度傳感器對采集到的數(shù)據(jù)信息實時處理、現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時顯示，并判斷采集的信息是否超過正常值，如出現(xiàn)異常，則報警提示并通過CAN通信電路進行通信。

4 結束語
本設計應用性很強，在實際應用中表明，其溫度測量的精度和穩(wěn)定性都得到很好的提高，準確地反應了工作狀況和實際狀況，達到了預期目標。