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引言 CAN是Controller Area Network的缩写,即控制器局部网,通常称为CAN bus(CAN总线),是一种支持分布式控制的串行通信协议。CAN初出现在汽车工业中,是20世纪80年代德国Boech公司为汽车的监控、控制系统而设计的,主要是解决汽车中的电子控制装置之间的通信,减少不断增加的信号线。CAN总线的直接通信距离远可以达到10 km,此时通信速率为5 kbps以下;而通信速率可达1 Mbps,此时通信距离长为40 m。同时CAN总线的通信媒介采用双绞线或光纤,选择灵活,其结构较简单,总线接口芯片支持8位、16位的CPU。 由于CAN总线采用短帧结构,在标准
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基于基于CAN总线的温度测量节点设计总线的温度测量节点设计
引言 CAN是Controller Area Network的缩写,即控制器局部网,通常称为CAN bus(CAN总线),是一种支持分
布式控制的串行通信协议。CAN初出现在汽车工业中,是20世纪80年代德国Boech公司为汽车的监控、控制系统而设
计的,主要是解决汽车中的电子控制装置之间的通信,减少不断增加的信号线。CAN总线的直接通信距离远可以达到
10 km,此时通信速率为5 kbps以下;而通信速率可达1 Mbps,此时通信距离长为40 m。同时CAN总线的通信媒介采
用双绞线或光纤,选择灵活,其结构较简单,总线接口芯片支持8位、16位的CPU。 由于CAN总线采用短帧结
构,在标准
引言引言
CAN是Controller Area Network的缩写,即控制器局部网,通常称为CAN bus(CAN总线),是一种支持分布式控制的串行通
信协议。CAN初出现在汽车工业中,是20世纪80年代德国Boech公司为汽车的监控、控制系统而设计的,主要是解决汽车中的电子
控制装置之间的通信,减少不断增加的信号线。CAN总线的直接通信距离远可以达到10 km,此时通信速率为5 kbps以下;而通信
速率可达1 Mbps,此时通信距离长为40 m。同时CAN总线的通信媒介采用双绞线或光纤,选择灵活,其结构较简单,总线接口芯片
支持8位、16位的CPU。
由于CAN总线采用短帧结构,在标准格式中,短帧的字节数为8个,因此传输时间短,受干扰的概率低,重新发数据帧的时间
短,并且每帧信息都有CBC校验及其他检错措施,这样可以保证极低的数据出错率。CAN总线上的节点在错误严重时,可以自动关
闭总线的功能,使总线上的其它操作不受到影响。由于CAN总线的数据通信具有卓越的特性及极高的可靠性,因而非常适合工业过
程监控设备互连,也是有前途的现场总线之一。由于CAN总线的特点,使得其广泛地应用于电力、航空航天、治金、交通工具、机
器人、医疗设备、环境监控和家用电器等众多领域。本文提出基于CAN总线的温度测量节点的设计。
1 系统总体结构设计系统总体结构设计
根据系统的设计要求,其总体设计结构如图1所示。整个系统由主站节点、分布式温度测量节点两部分组成。由于基于CAN总线
的温度测量节点是一种分布式、实时的通信系统,可采用主从方式通信,其特点就是系统中任一节点设一为主站节点,其余均为从
站节点,主站节点通过CAN总线与各个从站节点进行通信。我们只需设一个主站节点作为主监控器,以点对点方式进行通信,其余
的从站均为各个温度测量节点。各个节点都通过CAN总线实现信号数据的连接,各个温度测量节点具有较强的独立性,具有工作可
靠性、性能稳定、测量、安装调试方便、造价低廉等特点。
图1 分布式温度测量节点结构框图
2 温度测量节点的硬件电路设计温度测量节点的硬件电路设计
CAN总线温度测量节点主要任务是温度采集与CAN通信,其硬件结构框图如图2所示。硬件电路由微处理器STC89C52、总线
控制器SJA10 00、总线驱动器PCA82CS0和传感器DS18B20四个部份组成。微处理器负责对SJA1000和DS18B20进行初始化,通
过总线控制器SJA1000实现数据的接收和发送等通信任务。
图2 温度测量节点硬件电路结构框图
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