基于CAN總線的客房通信控制器的設(shè)計(jì)
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SJA1000在邏輯上實(shí)現(xiàn)了傳輸數(shù)據(jù)的編碼和解碼，若要與物理線路連接，還必須借助總線驅(qū)動(dòng)器82C250，以增強(qiáng)CAN總線的差動(dòng)發(fā)送和接收驅(qū)動(dòng)能力。為了增強(qiáng)CAN 總線節(jié)點(diǎn)的抗干擾能力，防止線路間串?dāng)_，SJA1000 的TX0 和RXO 并不是直接與82C250 的TXD 和RXD 相連，而是通過高速光耦6N137 后再與82C250 相連；另外，CAN總線驅(qū)動(dòng)器采用帶隔離的DC/DC模塊單獨(dú)供電，實(shí)現(xiàn)了通信控制器與CAN總線的隔離，提高系統(tǒng)的可靠性。
82C250的CANH和CANL引腳各自通過一熱敏電阻與CAN總線相連，當(dāng)過流時(shí)電阻發(fā)熱阻值變大，保護(hù)82C250免受過流的沖擊。CANH和CANL與地之間并聯(lián)兩個(gè)小電容，可以起到濾除總線上的高頻干擾和一定的防電磁輻射的能力。
RS232接口電路主要用于主控制器單片機(jī)與管理層中央服務(wù)器PC的雙向數(shù)據(jù)傳送。由于采用了標(biāo)準(zhǔn)的RS232串行通信，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。
控制器的其它外圍電路還有電源模塊、非易失性EEPROM存儲(chǔ)器、時(shí)鐘保持電路、LED指示燈和看門狗等。非易失性EEPROM存儲(chǔ)器采用具有2KB容量的AT24C02，用于保存系統(tǒng)配置參數(shù)及各節(jié)點(diǎn)的最新信息，便于管理層的查詢。時(shí)鐘保持電路選用涓流充電時(shí)鐘芯片DS1302，其內(nèi)部含有實(shí)時(shí)時(shí)鐘和日歷，通過簡(jiǎn)單的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信，用于給各節(jié)點(diǎn)控制器校時(shí)。同時(shí),控制器還配置了4個(gè)LED指示燈，分別用于系統(tǒng)上電、CAN通信、RS232通信和系統(tǒng)通信故障的指示，以方便系統(tǒng)的調(diào)試和對(duì)控制器運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/157873.htm
4 系統(tǒng)軟件
CAN通信控制器的主要任務(wù)是過濾信息量，將現(xiàn)場(chǎng)層信息上傳給管理層，同時(shí)接收管理層的控制指令，對(duì)記錄數(shù)據(jù)或各CAN節(jié)點(diǎn)進(jìn)行操作。CAN通信控制器同時(shí)還具有數(shù)據(jù)記錄和零點(diǎn)校時(shí)功能。因而控制器軟件設(shè)計(jì)主要包括四大部分：CAN通信、RS232通信、EEPROM數(shù)據(jù)的讀寫和系統(tǒng)時(shí)鐘DS1302的讀寫。其程序主流程圖如圖3所示。
圖3 控制器軟件流程圖
CAN通信軟件包括CAN初始化、報(bào)文的接收和報(bào)文發(fā)送三部分。當(dāng)控制器上電后，首先對(duì)CAN控制器SJA1000進(jìn)行初始化設(shè)置，主要包括工作方式的設(shè)置、接受濾波方式的設(shè)置、接受屏蔽寄存器和接受代碼寄存器的設(shè)置、波特率參數(shù)設(shè)置和中斷允許寄存器的設(shè)置，SJA1000的初始化只能在復(fù)位模式下進(jìn)行。完成SJA1000的初始化設(shè)置后即返回工作狀態(tài)，開始循環(huán)監(jiān)聽CAN總線上的信息。報(bào)文的接收采取中斷方式，以便系統(tǒng)的即時(shí)響應(yīng)。在報(bào)文接收的過程中同時(shí)要對(duì)總線關(guān)閉、錯(cuò)誤報(bào)警、接受溢出等情況進(jìn)行處理。報(bào)文的發(fā)送相對(duì)比較簡(jiǎn)單，只需將待發(fā)送的數(shù)據(jù)組成一組報(bào)文送入SJA1000的發(fā)送緩存器中，啟動(dòng)發(fā)送即可。RS232通信軟件包括RS232初始化和與管理層中央服務(wù)器PC機(jī)的通信；控制器采用查詢方式接收中央服務(wù)器PC的數(shù)據(jù)。
EEPROM24C02存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)和時(shí)鐘芯片DS1302的讀寫均簡(jiǎn)單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信。當(dāng)控制器收到節(jié)點(diǎn)的信息后，即將此信息上傳給管理層，同時(shí)將此信息寫入AT24C02存儲(chǔ)器，作為歷史信息保存，便于管理層的查詢?？刂破鞯牧泓c(diǎn)校時(shí)功能是通過讀取DS1302的時(shí)鐘，當(dāng)時(shí)鐘為零點(diǎn)整時(shí)，即統(tǒng)一對(duì)各現(xiàn)場(chǎng)CAN節(jié)點(diǎn)進(jìn)行校時(shí)，避免了各CAN節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘誤差的積累。
5 結(jié)束語
基于CAN總線的客房通信控制器已在賓館的客房控制和管理系統(tǒng)中得到了成功的應(yīng)用。實(shí)踐證明，由于采用了CAN總線技術(shù)，不僅系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適應(yīng)性和可擴(kuò)展性強(qiáng)，而且CAN總線以其分時(shí)多主、非破壞性總線仲裁和自動(dòng)檢錯(cuò)重發(fā)的技術(shù)特點(diǎn)有效地提高了通信的可靠性，從而使現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試更加方便、縮短了開發(fā)周期。
評(píng)論