女人自慰AV免费观看内涵网,日韩国产剧情在线观看网址,神马电影网特片网,最新一级电影欧美,在线观看亚洲欧美日韩,黄色视频在线播放免费观看,ABO涨奶期羡澄,第一导航fulione,美女主播操b

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

基于STC89C52RC單片機和SJA1000總線控制器實現(xiàn)采集與控制模塊的設(shè)計

電子設(shè)計 ? 來源:現(xiàn)代電子技術(shù) ? 作者:郝壽朋;劉瑞玲 ? 2020-03-14 08:05 ? 次閱讀

引言

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)上的高速發(fā)展,使得信息的交流與共享變得空前廣泛和自如,而這項技術(shù)也滲入到自動化領(lǐng)域的變革當中,現(xiàn)場總線(Fieldbus)由此應運而生,開創(chuàng)了工業(yè)控制的新篇章?,F(xiàn)場總線是一種應用于生產(chǎn)現(xiàn)場,在現(xiàn)場設(shè)備之間、現(xiàn)場設(shè)備和控制裝置之間實行雙向、串形、多結(jié)點的數(shù)字通信技術(shù),在當今自動化領(lǐng)域中具有廣闊的發(fā)展前景。本文給出了一種基于CAN總線的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)設(shè)計方案,實現(xiàn)對開關(guān)量的數(shù)據(jù)采集和對外部設(shè)備的控制功能。

控制器局域網(wǎng)(Controller Area Network,CAN)總線是現(xiàn)場總線的一種,是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r控制的串行網(wǎng)絡(luò)通信,已經(jīng)被廣泛地應用于工業(yè)自動化、船舶、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等方面,并被公認為最有前途的現(xiàn)場總線之一,其主要特點如下:

(1)CAN是有國際標準的現(xiàn)場總線。

(2)CAN為多主工作方式,網(wǎng)絡(luò)上的任意一節(jié)點都可在任意時刻向網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點發(fā)送信息,且不分主從。

(3)CAN采用非破壞總線仲裁技術(shù)。當多個節(jié)點同時向總線發(fā)送信息出現(xiàn)沖突時,優(yōu)先級低的節(jié)點將主動退出發(fā)送,而優(yōu)先級高的節(jié)點不受影響繼續(xù)發(fā)送。

(4)CAN節(jié)點在錯誤嚴重的情況下具有自動關(guān)閉輸出功能,使總線上其他節(jié)點的操作不受影響。

(5)報文采用短幀結(jié)構(gòu),傳輸時間短,受干擾概率低,而且每幀都有CRC校驗及其他校驗措施,具有極好的檢錯效果。

(6)CAN的直接最遠通信距離可達10 km,最高通信速率可達1 Mb/s。

1 、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)主要由上位機(PC機)和數(shù)據(jù)采集和控制模塊組成。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1所示。

基于STC89C52RC單片機和SJA1000總線控制器實現(xiàn)采集與控制模塊的設(shè)計

上位機是整個系統(tǒng)的核心,實現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)控和管理功能。CAN總線智能適配卡的作用是收集各個CAN節(jié)點上的數(shù)據(jù),然后轉(zhuǎn)發(fā)到上位機,同時把上位機的命令轉(zhuǎn)發(fā)到各個節(jié)點。由于CAN總線特有的多主傳輸方式,各個節(jié)點根據(jù)需要自主地向總線發(fā)送數(shù)據(jù),而且在上位機監(jiān)聽各個節(jié)點的同時,節(jié)點也實時監(jiān)聽總線并接收自己需要的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集和控制模塊采用微處理器和可編程的CAN控制芯片,主要用于完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的傳送以及各個現(xiàn)場設(shè)備運行的控制。

2、 數(shù)據(jù)采集和控制模塊硬件設(shè)計

基于CAN總線的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)將功能盡可能地分散到各個控制模塊中,各個模塊以微處理器為核心,完成數(shù)據(jù)采集和控制功能。為了使信息能在CAN協(xié)議的標準下進行通信,各個模塊都設(shè)有CAN總線接口電路。該模塊的微處理器(MCU)選用宏晶科技的STC89C52RC單片機。STC89C52RC是新一代超強抗干擾、高速、低功耗的8位單片機,指令代碼完全兼容傳統(tǒng)的8051單片機,36個通用I/O口,3個16位定時器/計數(shù)器,4路外部中斷。根據(jù)實際需求分析,STC89C52RC單片機完全滿足本設(shè)計的需求。數(shù)據(jù)采集和控制模塊的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

基于STC89C52RC單片機和SJA1000總線控制器實現(xiàn)采集與控制模塊的設(shè)計

2.1 CAN總線接口硬件設(shè)計

CAN總線接口硬件結(jié)構(gòu)如圖3所示。

基于STC89C52RC單片機和SJA1000總線控制器實現(xiàn)采集與控制模塊的設(shè)計

在本系統(tǒng)中CAN總線控制器選用SJA1000。SJA1000是Philips公司生產(chǎn)的獨立的CAN總線控制器,可以應用于一般的工業(yè)環(huán)境中和移動目標的CAN總線網(wǎng)絡(luò)控制。SJA1000是Philips半導體PCA82C200 CAN總線控制器BasicCAN的替代產(chǎn)品,而且增加了一種新的工作模式PeliCAN,這種模式能支持具有很多新特性的CAN 2.0B協(xié)議?;咎匦匀缦拢杭嫒軧asicCAN模式;擴展地接收緩沖器(64 B,先進先出FIFO);同時支持11位和29位識別碼;位速率可達1 Mb/s;24 MHz時鐘頻率;對不同微處理器的接口兼容;可編程的CAN輸出驅(qū)動器配置。PeliCAN模式擴展功能包括;可讀/可訪問的錯誤計數(shù)器;可編程的錯誤報警器;對每一個CAN總線錯誤進行中斷;單次發(fā)送無重發(fā);驗收濾波器控制4 B代碼、4 B屏蔽等。

CAN總線收發(fā)器選用Philips公司生產(chǎn)的專用CAN總線收發(fā)器PCA82C250,提供CAN總線協(xié)議控制器和物理總線接口,而且對CAN總線控制器提供差動接收能力?;咎匦匀缦拢焊咚俾剩ㄗ罡哌_1 Mb/s);具有抗瞬間干擾和保護總線的能力;利用斜率控制,可降低射頻干擾;使用差分接收器,可抗寬范圍的共模干擾,以及抗電磁干擾;熱保護;低電流待機模式;未上電的節(jié)點對總線無影響;可以支持多達110個節(jié)點。 [page]

為了增強CAN總線節(jié)點的抗干擾能力,并不是在SJA1000與PCA82C250之間直接相連,而是加入了高速光耦隔離器。這樣能很好地實現(xiàn)總線上各個CAN總線節(jié)點之間的電氣隔離。在該系統(tǒng)中高速光耦采用6N137。6N137兼容TTL和COMS電平,可通過信號的寬度為10 MHz,完全可滿足CAN總線信號1 Mb/s通信速率的要求。

2.2 開關(guān)量數(shù)據(jù)采集單元硬件設(shè)計

該單元用于采集現(xiàn)場的開關(guān)量數(shù)據(jù)的采集。硬件電路圖如圖4所示。

基于STC89C52RC單片機和SJA1000總線控制器實現(xiàn)采集與控制模塊的設(shè)計

該單元將采集到的開關(guān)量數(shù)據(jù)傳送到微處理器,并傳送到CAN總線上,然后通過CAN總線智能適配卡轉(zhuǎn)發(fā)給上位機進行處理。外界環(huán)境以及電路、器件本身對系統(tǒng)引入了干擾和噪聲,為了提高單片機系統(tǒng)的性能,保證其穩(wěn)定性,采用光耦器件進行隔離,抑制干擾。光耦器件將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?,光信號傳送到接受?cè)再轉(zhuǎn)換為電信號。由于光信號的傳送不需要共地??梢詫⒐怦钇骷蓚?cè)的地加以隔離。因此在加入光耦器件后,在傳輸信的同時能有效地抑制尖脈沖和各種噪聲干擾,大大提高通道上的信噪比。需要注意的是光耦器件兩端的電源不能共用,否則起不到隔離的作用。

2.3 控制單元硬件設(shè)計

該單元用于控制現(xiàn)場外部設(shè)備的運行。該單元硬件電路如圖5所示。

基于STC89C52RC單片機和SJA1000總線控制器實現(xiàn)采集與控制模塊的設(shè)計

該單元是上位機按照預先設(shè)定好的程序自動控制輸出,上位機通過CAN總線智能適配卡傳送開關(guān)量到CAN總線,然后數(shù)據(jù)采集和控制模塊根據(jù)需要接受CAN總線上的開關(guān)量,以控制現(xiàn)場設(shè)備。在該單元中,開關(guān)量通過單片機的I/O端口輸出,但I/O端口的驅(qū)動能力有限,一般不足以驅(qū)動繼電器,此時需要添加驅(qū)動電路。同時,為了避免單片機受到干擾,在驅(qū)動電路設(shè)計時,必須采取隔離措施。

3、 軟件設(shè)計

該系統(tǒng)軟件設(shè)計主要分為兩個部分:數(shù)據(jù)采集與控制模塊程序設(shè)計和CAN總線通信程序設(shè)計。

3.1 數(shù)據(jù)采集與控制模塊程序設(shè)計

數(shù)據(jù)采集與控制模塊程序設(shè)計流程圖如圖6所示。

基于STC89C52RC單片機和SJA1000總線控制器實現(xiàn)采集與控制模塊的設(shè)計

3.2 CAN總線通信程序設(shè)計

CAN總線通信程序設(shè)計分為三個部分:CAN總線初始化、數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收。

(1)CAN總線初始化。CAN總線初始化主要是設(shè)置一些通信參數(shù),保證通信的正常進行。初始化主要包括工作方式的設(shè)置、驗收濾波方式的設(shè)置、驗收屏蔽寄存器和驗收代碼寄存器的設(shè)置、波特率參數(shù)設(shè)置、中斷允許寄存器的設(shè)置等。特別需要注意的是,初始化只有在復位模式下才可以進行,因為SJA1000配置信息的寄存器只有在復位模式下才可以進行寫操作。

(2)數(shù)據(jù)發(fā)送。數(shù)據(jù)發(fā)送前,微處理器周期查詢狀態(tài)寄存器,查看發(fā)送緩沖器是否被鎖定。若沒有鎖定,則把從現(xiàn)場取得的開關(guān)量數(shù)據(jù)發(fā)向CAN總線控制器的發(fā)送緩沖區(qū),然后啟動CAN總線控制器發(fā)送命令,此時CAN總線控制器自動向總線發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)發(fā)送的流程圖如圖7所示。

基于STC89C52RC單片機和SJA1000總線控制器實現(xiàn)采集與控制模塊的設(shè)計

(3)數(shù)據(jù)接收。數(shù)據(jù)接收采用中斷方式。系統(tǒng)中的CAN控制器檢測到總線上有數(shù)據(jù)時會自動接收總線上的數(shù)據(jù),存入其接收緩沖區(qū),并向微控制器發(fā)送接收中斷,啟動中斷接收服務程序,通過執(zhí)行中斷接收服務程序,從CAN控制器的接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù),并對其進行進一步處理工作。數(shù)據(jù)接收流程圖如圖8所示。

4、 結(jié)語

通過對系統(tǒng)的軟硬件的反復調(diào)試表明,該數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)的設(shè)計方案是成功的。該系統(tǒng)能高速有效地采集、傳遞和處理現(xiàn)場數(shù)據(jù),并且能在惡劣環(huán)境下保證通信速率和極低的出錯率,運行效果很好,體現(xiàn)了CAN總線高性能和高可靠性的優(yōu)點。

責任編輯:gt


聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
  • 單片機
    +關(guān)注

    關(guān)注

    6061

    文章

    44903

    瀏覽量

    646402
  • 控制器
    +關(guān)注

    關(guān)注

    114

    文章

    16955

    瀏覽量

    182773
  • 總線
    +關(guān)注

    關(guān)注

    10

    文章

    2946

    瀏覽量

    89314
收藏 人收藏

    評論

    相關(guān)推薦
    熱點推薦

    關(guān)于STC89C52RC單片機問題

    大家好!我是新手如何實現(xiàn)STC89C52RC單片機數(shù)碼管交替顯示時間與溫度,請?zhí)峁╇娐芳俺绦?
    發(fā)表于 11-12 11:25

    CAN控制器SJA1000片選基址怎么確定?

    初學CAN總線,在學習SJA1000時不知道怎樣確定其片選基址,書上說將SJA1000當做外部存儲來對待,其基址根據(jù)具體的硬件電路來確定,用的是S
    發(fā)表于 07-03 20:53

    基于STC89C52RC單片機與MATLAB的PM2.5數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計

    摘要:本文設(shè)計了基于STC89C52RC單片機與MATLAB的PM2.5數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。通過STC89C52RC單片機與夏普GP2Y1010A
    發(fā)表于 07-20 06:12

    初識STC89C52RC單片機

    怎樣去使用STC89C52RC單片機的定時呢?怎樣去使用STC89C52RC單片機的串口呢?
    發(fā)表于 10-20 07:32

    SJA1000控制器在多電機綜合保護中的應用

    介紹了基于獨立CAN總線控制器SJA1000的井下多電機綜合保護的設(shè)計過程。圍繞綜合保護核心控制器
    發(fā)表于 12-08 16:43 ?45次下載

    STC89C52RC單片機或AT89S52單片機串口發(fā)送溫濕度數(shù)據(jù)的程序免費下載

    本文檔的主要內(nèi)容詳細介紹的是STC89C52RC單片機或AT89S52單片機串口發(fā)送溫濕度數(shù)據(jù)的程序免費下載。
    發(fā)表于 07-11 17:40 ?37次下載
    <b class='flag-5'>STC89C52RC</b><b class='flag-5'>單片機</b>或AT<b class='flag-5'>89S52</b><b class='flag-5'>單片機</b>串口發(fā)送溫濕度數(shù)據(jù)的程序免費下載

    STC89C52RC單片機實現(xiàn)模擬路燈控制系統(tǒng)的詳細資料說明

    模擬路燈控制系統(tǒng)由信號采集電路、定時電路、控制電路、顯示電路、輸入電路組成。系統(tǒng)的控制部分由STC89C52RC
    發(fā)表于 09-06 08:00 ?1次下載
    由<b class='flag-5'>STC89C52RC</b><b class='flag-5'>單片機</b><b class='flag-5'>實現(xiàn)</b>模擬路燈<b class='flag-5'>控制</b>系統(tǒng)的詳細資料說明

    使用STC89C52RC單片機實現(xiàn)的流水燈代碼和工程文件免費下載

    本文檔的主要內(nèi)容詳細介紹的是使用STC89C52RC單片機實現(xiàn)的流水燈代碼和工程文件免費下載。
    發(fā)表于 11-15 08:00 ?26次下載
    使用<b class='flag-5'>STC89C52RC</b><b class='flag-5'>單片機</b><b class='flag-5'>實現(xiàn)</b>的流水燈代碼和工程文件免費下載

    基于STC89C52RC單片機的智能定時開關(guān)電源

    基于STC89C52RC單片機的智能定時開關(guān)電源
    發(fā)表于 05-25 11:50 ?74次下載

    51單片機入門模板(STC89C52RC

    模板STC89C52RC單片機使用11.0592MHz的晶振,若使用12MHz晶振可修改定時相關(guān)位置STC89C52RC原理圖模板及分析1.主要結(jié)構(gòu)#include <reg
    發(fā)表于 11-17 09:51 ?46次下載
    51<b class='flag-5'>單片機</b>入門模板(<b class='flag-5'>STC89C52RC</b>)

    8051單片機實戰(zhàn)分析(以STC89C52RC為例) | 10 - 外部中斷的使用

    在前面九篇博文中,我們認識到了一些基于IO口輸入與輸出的基礎(chǔ)電子器件使用:8051單片機實戰(zhàn)分析(以STC89C52RC為例) | 01 - 點亮一個LED8051單片機實戰(zhàn)分析(以
    發(fā)表于 11-22 14:06 ?33次下載
    8051<b class='flag-5'>單片機</b>實戰(zhàn)分析(以<b class='flag-5'>STC89C52RC</b>為例) | 10 - 外部中斷的使用

    【51單片機】基于STC89C52RC的心型燈

    【51單片機】基于STC89C52RC的心型燈
    發(fā)表于 11-23 17:06 ?29次下載
    【51<b class='flag-5'>單片機</b>】基于<b class='flag-5'>STC89C52RC</b>的心型燈

    【51單片機】基于STC89C52RC的電子秒表

    【51單片機】基于STC89C52RC的電子秒表
    發(fā)表于 11-23 17:21 ?51次下載
    【51<b class='flag-5'>單片機</b>】基于<b class='flag-5'>STC89C52RC</b>的電子秒表

    【轉(zhuǎn)】STC89C52RC單片機實現(xiàn)串口打印功能

    【轉(zhuǎn)】STC89C52RC單片機實現(xiàn)串口打印功能
    發(fā)表于 11-25 16:06 ?19次下載
    【轉(zhuǎn)】<b class='flag-5'>STC89C52RC</b><b class='flag-5'>單片機</b><b class='flag-5'>實現(xiàn)</b>串口打印功能

    單片機STC89C52RC病床呼叫控制系統(tǒng)

    電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《單片機STC89C52RC病床呼叫控制系統(tǒng).pdf》資料免費下載
    發(fā)表于 10-11 09:20 ?4次下載
    <b class='flag-5'>單片機</b><b class='flag-5'>STC89C52RC</b>病床呼叫<b class='flag-5'>控制</b>系統(tǒng)