CAN總線在車輛分布式控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
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驅(qū)動節(jié)點各個組成模塊的功能如下：
（1）CAN通信模塊：CAN總線通信接口電路主要由P87C591的片內(nèi)CAN驅(qū)動器SJA1000、6N137高速光隔、CAN收發(fā)器PCA82C250組成。P87C591完成CAN協(xié)議的應(yīng)用層功能；SJA1000完全兼容CAN2.0協(xié)議，完成物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能；PCA82C250提供了對總線差動發(fā)送和接受數(shù)據(jù)的功能，有效地提高了總線的抗干擾能力，實現(xiàn)了保護(hù)總線、降低射頻干擾等功能。為了進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性，在P87C591和 PCA82C250之間光耦（如：6N137等）隔離電路，并采取了雙電源，有效地抑制由總線引入的干擾。
（2）信號采集模塊：P87C591自帶的6路模擬輸入的10位ADC，可設(shè)置為8位快速ADC，可以基本滿足本系統(tǒng)對采集的精度要求，完成對電機(jī)、電池狀態(tài)的測量任務(wù)；采集電路將各個傳感器采集到電信號進(jìn)行調(diào)理（濾波、放大、電量轉(zhuǎn)換）后，接入微處理器的ADC接口。為抑制共模干擾，放大器基本采用差動輸入。CPU得到信息做出相應(yīng)的判斷，并送至不同的子程序進(jìn)行相應(yīng)的處理，如：把電池的電壓、電流、溫度信息通過通信程序發(fā)送給監(jiān)控計算機(jī)；若電池電壓過低，則自動切斷本節(jié)點的驅(qū)動電機(jī)，并把節(jié)點的停機(jī)信息通知監(jiān)控計算機(jī)。
（3）電機(jī)控制模塊：CPU接收到控制臺發(fā)來的運行信息，并做出處理。接通驅(qū)動電機(jī)的主接觸器、正反轉(zhuǎn)接觸器，通過I2C總線把速度信號傳給數(shù)字電位計，用來控制電機(jī)驅(qū)動器的輸出電流，進(jìn)而控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。若電池的電壓、電流、溫度的任一項值超出正常值范圍時，或接到總線的報警信息，電機(jī)控制模塊都會做出相應(yīng)的反應(yīng)，使驅(qū)動單元得到保護(hù)。
（4）參數(shù)設(shè)置模塊：報警電壓、報警電流、報警溫度、節(jié)點地址、波特率等信息通過RS232接口及相應(yīng)的設(shè)置軟件存儲于基于X25045的E2PROM中，實現(xiàn)節(jié)點工作參數(shù)現(xiàn)場設(shè)定能。節(jié)點地址通過撥碼開關(guān)設(shè)置。
驅(qū)動節(jié)點的硬件部分除了以上介紹的以外，還有電源電路以及看門狗電路。電源電路提供所需隔離電源，用于提高節(jié)點的穩(wěn)定性和安全性；看門狗電路主要是保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，在上電、掉電以及警戒情況下復(fù)位輸出。
4 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計
4.1監(jiān)控計算機(jī)的軟件設(shè)計
計算機(jī)監(jiān)控軟件主要分為用戶應(yīng)用層、數(shù)據(jù)分析處理層及硬件設(shè)備驅(qū)動層三個部分，其系統(tǒng)流程如圖3所示。用戶應(yīng)用層和用戶需求緊密相關(guān)，它主要完成的任務(wù)是為用戶提供各類信息的監(jiān)控界面，進(jìn)行人機(jī)交互，也就是通常所說的人機(jī)界面設(shè)計，通過它來顯示收集到的實測數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，提供駕駛員與控制系統(tǒng)的交互平臺；數(shù)據(jù)分析處理層完成總線數(shù)據(jù)的接收分類、判斷、處理、發(fā)送，數(shù)據(jù)的存取操作等任務(wù)；硬件設(shè)備驅(qū)動層通過PC-CAN接口卡建立監(jiān)控計算與CAN總線的連接，并與驅(qū)動節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/197878.htm圖3 監(jiān)控系統(tǒng)流程圖
4.2驅(qū)動節(jié)點的軟件設(shè)計
與驅(qū)動節(jié)點硬件設(shè)計相一致，軟件設(shè)計也遵循模塊化的設(shè)計原則，使控制軟件具有易讀、易擴(kuò)展和易維護(hù)的優(yōu)點。通過C51語言編寫相應(yīng)的軟件模塊實現(xiàn)驅(qū)動節(jié)點的各種功能。軟件的各功能模塊之間通過入口和出口參數(shù)相互聯(lián)系，組合靈活且方便，加少了調(diào)試時間，縮短了開發(fā)周期。驅(qū)動節(jié)點的軟件設(shè)計流程如圖3所示。
圖3 驅(qū)動節(jié)點軟件設(shè)計流程圖
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