基于STC89C51的CAN总线点对点通信模块设计

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基于STC89C51单片机的宽带数控放大器的设计

基于STC89C51单片机的宽带数控放大器的设计

5.1 测试方案与测试结果 ........................................24
5.1.1 测试方法 ........................................................... 24 5.1.2 测试结果与分析 ..................................................... 24 5.1.3 误差产生原因 ....................................................... 26
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3.5 后级功率放大电路的设计 ....................................16 3.6 各级增益控制的设计 ........................................17 3.7 通频带选择网络的设计 .......................................18 3.8 程控放大电路的设计 ........................................18 3.9 电源模块的设计 ............................................19 第 4 章 软件系统设计 ...................................................................................................20 4.1 STC89C51 系列单片机简介 ....................................20 4.2 STC89C52 的定时/计数器编程的相关寄存器介绍 .................20

基于AT89C51单片机的CAN总线的多机通信

基于AT89C51单片机的CAN总线的多机通信

朗曙 撼
图报 送 电 理 2 发 件 原 文硬路图
度和反馈调节部分∞。用于显示温度的外部温度传感器采用数字 式温度传感器 D 1B 0 反馈调节部分主要 由两个发光二极管来 S82 。 实现 , 当温度在设置温度门限之外 , 相应的灯光代表实际中控制加 热装置或制冷装置。另外 , 采用 矩 阵键盘设置上下限温度值 , 不仅节省 I 口资源, / O 而且操作简便。根据系统原理 , 电路主要 由 图 3 报文接收硬件 电路原理 图 图 4 系统总体流程图 四大部分组成 : 智能 C N节点部分 、 A 输入控制部分 、 输出控制部分 超出适合水稻苗生长的温度范围或者低于此温度范围 ,要证 明所没计 和反馈控制部分。 如图 1 所示 , 输入输出和反馈模块统称为具体功能单 的电路是否符合实际要求 ,就必须人工设定两个门限温度值作为实际

2 0 0 ・
科 教 文 化
企业往往将生产经营的信息资料视为己有进行保密。这对于制造商来 3体育用品零售业供应链实现信息共享的途径 说, 如何协调链条上各节点之间的关系 , 尤其是和销售商之间的关 系, 3 加快对中小型专卖店 、 . 1 连锁店、 便利店和折扣店的整合 、 , 重组 建 尤为重要 , 此时信息共享的作用就凸显出来了。在现实实际过程 中, 立大型的、 各 多服务的体育零售店 , 实行直销和代销。有实力和影响力 的 利益相关群体因为利益和终极 目 的不统一 ,很难实现所谓的信息共 零售商要实行 自有品牌战略。首先, 标 零售商企业的经营者要有革新经营 享, 例如图 2 现实理想化模式 , . 各利益相关企业之间是关闭的环形 图, 观念 ~ 以“ 主动营销” 取代传统的“ 被动零售” ; 营销企业必须造就 其次, 信 息是为所有利益相关企业共享的。 为什么无法实现呢? 那因为现实实 和培养一批高素质的体育经营管理 ^ 因为此时的零售商不仅只销售 、 才, 践中存在诸多问题 。 商品, 还要负责做好产 品开发设计、 品牌管理 、 生产与质量检验 、 促销宣 2 体育用品零售业信息共享中存在的问题 . 3 传等一系列复杂的营销工作。 2 .我国零售业在 2 31 0世纪 9 0年代的发展可以说是 日 新月异, 主 3 针对不同地域 、 . 2 不同年龄、 不同职业、 不同爱好 的消费者 , 建立多 要表现在零售业态的发展, 即从过去单一的百货商场 、 小商店格局到现 样化的信息反馈渠道和信息流通渠道 , 例如网络 、 电视 、 报纸等多种媒 在的连锁超市 、 便利店 、 折扣店 、 专卖店等多种业态共存共荣 的发展格 介。 保证各利益相关群体 的信 息 共享的实现 , 建立快速反应的区域体育 局。零售业开始专业化后, 出现了各种专业化的零售店, 如体育用品专卖 用品零售商供应链。这建立在交易企业间“ 战略联盟 ” 的基础上 , 建立 店和综合 的体 育用品商场就是零售业专业化趋势的重要体现日然而’ “ 当的商 品、 当的时期 、 。 体 适 适 以适 当的价格 、 并在适 当的场所供给的系 育用品零售业的发展仍仅限于业态 、 店面的平面拓展, 没有进行产品的 统”1 5 1 。 立体纵深 发掘 , P 例如 B产品。 3 体育用品零售商供应链各利益相关企业之间要建立 战略合作 . 3 2 _巾国市场巨大 ,而且不同区域 ,不同空间结构信息是不一样 伙伴关系 , .2 3 在一定时期内的共享信 息、 共担风险 、 同获利 的协议关系。 共 的, 所以在大范围内实现信息共享是不现实的, 无法实现 决速反应供应 供应链上的各企业应构建 以“ 共享信息为荣 , 保守信息为耻 ” 的联盟文 链 和敏 捷化 供应链 。 化, 把整个联盟的利益放在第一位。同时联盟要尽量考虑成员的需要 , 2 .在零售业供应链巾, .3 3 供应商 、 制造商、 零售商和消费者, 彼此之 建立的第三方监督机构要在行为上保证公平 ,这样有利于成员之间的 最终使得信息共享成为一种义务 , 成为一种 间可以相互联系 , 组成各种各样的战略联盟 , 导致生产信息、 库存信息 、 相互谦让和避免恶 陛竞争 , 技术信息、对未来市场的预测信 息等视为某一利益相关企业已有进行 自觉日 。 3 . 4当今 中 国的市 场经 济正 处 于 转 型期 , 场 自身 的优 胜 劣 汰能 力 市 保密, 这样就阻碍了信息的快速流通和反馈。 以竞争和合作并存是零 所 并没正真正的发挥出来 , 因此首先要加强政府对市场 的宏观调控 , 建立 售业供应链战略联盟的重要特点。 个有序的市场 , 以使得人们对未来收益充满售 。另外 , 要逐步完善 2 . 4中国著名体育品牌企业安踏的成功启示 作为多年来保持高速增长、 在体育用品行业实现“ 中国制造 ” 升级 零售业供应链战略联盟信誉管理的法律、 法规。 结合我国现阶段的实际 为“ 1 叶同创造” 的典 代表, 对安踏而言 , 与中国奥委会签订 的合作合同 情况 , 逐步建立系统 的、 的信誉管理方面的法规体系 , 配套 依靠法律法 来保证信誉管理 的顺利实施 , 从而保证 注定是其品牌绽放 的重要历史时刻。作为 2 0 — 0 2年新周期中国奥 规的强制性规定和政策 的引导 , 09 21 。提高企业的 委会的合作伙伴, 安踏所涉权益覆盖之广、 年限之长 、 赞助金额之高, 在 零售业供应链战略联盟 中各个成员更好的实现信 息共享目 中国奥林 匹克运动史上都是空前的。 这是整个体育行业对安踏如今“ 信 息化水平 。 江 4 结论 湖地位”的肯定 ,也是安踏自身品牌和产品升级的体现。 ̄0 3 2 0 20- 05 2 1世纪的竞争将不再是企业与企业之间的竞争 , 而是供应链与供 年, 安踏完成了更为重要 的品牌转型。 在大多数 国内体育用品企业还在 为生产如何迎合每年那 3 个月的销售旺季发愁时, 安踏又领先一步 , 应链之间的竞争 。任何一个企业只有与上下游企业或竞争企业结成战 其 形成稳定的供应链 , 实现信息共享 , 并不断使供应链整体价值 产品系列首先在鞋 、 、 服 配上进行了细分和补充。2 0 0 7年 , 在其他皮拍 略联盟, 寻求如何进行鞋服配细分的时候 ,安踏已完成了各个专业运动装备市 增值 ,才有可能在竞争 中取胜。中国体育用 品市场在今后几年很有潜 我们要保护并开发 自己的品牌 , 搞好零售商的 自主创新 能力 , 多渠 场鞋服配产品系列的深度品牌细分 ,这是 引领真个体育用品也未来发 力, 展 的理念。安踏致力于为中国更多消费者精心设计和打造全方位 的专 道销售能力等。中国的体育用品零售环境正在走向成熟,正在逐步开

汽车电子课程设计--基于单片机STC89C52的CAN总线设计

汽车电子课程设计--基于单片机STC89C52的CAN总线设计

汽车电子课程设计--基于单片机STC89C52的CAN总线设计目录目录 1摘要 21.CAN总线31.1 CAN总线的简介 31.2 CAN总线协议的报文帧结构形式 41.3 CAN总线协议内容 52. 奥迪A4的CAN数据总线技术概述 63. 基于CAN总线技术的奥迪A4车灯控制系统103.1 系统的总体设计103.2硬件接口电路设计 103.3系统软件设计原理框图和流程图114. 基于CAN总线技术的奥迪A4电动车窗控制系统 134.1系统的总体设计134.2硬件接口电路设计 144.3系统软件设计流程图154.4电动车窗系统主要技术参数和功能 175. 基于CAN总线技术的奥迪A4雨刮控制系统175.1系统总体设计概述 175.2系统的硬件设计与原理图175.3元器件与参数选择 185.4安装调试说明196 系统的抗干扰设计196.1 硬件抗干扰措施196.2 软件看干扰207.程序代码207.1 CAN控制器的初始化207.2报文的发送程序217.3报文的接收程序218.结语:229.课程设计感想和体会:2210.参考文献23摘要随着现代汽车的迅猛发展和电子技术的日新月异,汽车电子设备不断增多,从发动机控制到传动系统控制,从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统,从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力,使汽车综合控制系统越来越复杂。

目前.以微控制器为代表的汽车电子在整车电子系统中应用广泛,汽车控制正由机电控制系统转向以分布式网络为基础的智能化系统。

CAN总线是一种支持分布式和实时控制的串行通信网络,以其高性能和高可靠性在自动控制领域广泛应用。

CAN总线的简介CAN信号传输介质为普通双绞线,通信速率最高可达1Mbps/40m,直接传输距离可达10km/5Kbps。

CAN的信号传输采用短帧结构,每一帧的有效字节数为8个,因而传输时间短,受干扰的概率低,由于其采用CRC16的校验方式,误码率仅为310-5。

基于单片机的CAN总线通讯实现

基于单片机的CAN总线通讯实现

基于单片机的CAN总线通讯实现CAN(Controller Area Network)总线是一种现代的串行通信总线,广泛应用于汽车电子系统和工控领域。

它具有高可靠性、抗干扰能力强、高速传输、多节点连接等特点,成为实时控制系统的首选通信方式。

实现基于单片机的CAN总线通讯,需要经过以下几个步骤:1.硬件准备:选择合适的CAN控制器和单片机,常用的CAN控制器有MCP2515、SJA1000等。

接下来需要连接CAN控制器和单片机,包括连接CAN高低线路、配置引脚等。

2.引脚配置:根据所使用的单片机和CAN控制器的规格,配置相应的引脚。

通常需要配置CAN_TX、CAN_RX引脚,同时还需要配置中断引脚。

3. 初始化CAN总线:初始化CAN总线的过程包括设置波特率、模式选择、滤波器设置等。

波特率是通信的重要参数,需要保证发送和接收端的波特率一致,通常使用比较常见的波特率如500kbps。

4.发送数据:CAN总线通信是基于消息的,发送数据需要构建CAN消息帧。

消息帧包括标识符、数据长度、数据内容等。

在发送数据之前,需要准备好发送的数据,并将数据放入CAN消息帧中,最后将消息帧发送到总线上。

5.接收数据:接收数据需要配置CAN总线的工作模式和接收过滤器。

当有数据从总线上接收时,CAN控制器将数据存入接收缓冲器,并产生中断或者置位标志位来提醒主控处理接收到的数据。

6.数据处理:接收到的数据可以根据需要进行处理,包括解析、判断、存储等。

根据数据的标识符和长度等信息,可以将数据分发给不同的处理程序进行处理。

7.错误处理:在CAN总线通信过程中,可能会出现数据错误、通信超时等问题。

需要设置相应的错误处理机制,包括错误标志位的监测、错误计数器的清零等。

8.电源管理:在使用CAN总线通信时,需要合理管理系统的功耗和电源。

对于低功耗应用,可以将CAN控制器和单片机配置为睡眠模式,待接收到唤醒信号后再恢复正常工作。

总结:基于单片机的CAN总线通讯实现需要进行硬件准备、引脚配置、初始化CAN总线、发送数据、接收数据、数据处理、错误处理和电源管理等一系列步骤。

基于51单片机的CAN总线系统设计

基于51单片机的CAN总线系统设计

基于51单片机的CAN总线系统设计0 引言随着20世纪80年代初期德国Bosch公司提出CAN(Controller Area Network)总线,即控制器局域网方案以解决汽车控制装置问的通信问题。

经过20多年的发展,CAN总线现在广泛的应用在汽车领域,在汽车控制系统中应用CAN总线可以使硬件方案的软件化实现,大大地简化了设计,减小了硬件成本和设计生产成本,数据共享减少了数据的重复处理,节省了成本,可以将信号线减到最少,减少布线,使成本进一步降低等优点。

由于CAN总线通信的高性能、高可靠性、及独特的设计和适宜的价格可以广泛应用于工业现场控制、智能楼宇、医疗器械、交通工具以及传感器等领域,所以被公认为是几种最有前途的现场总线之一。

1 系统总体设计CAN总线系统总体结构如图1所示,主要包括上位机控制软件、USB-CAN转换模块、CAN节点、CAN总线介质(本处采用双绞线)组成。

其中一个CAN节点通过USB接口与PC 机相连,上位机控制软件能实时显示各CAN节点的数据且能通过上位机软件向各个CAN 节点发送数据以控制各节点的8个发光二极管的亮或灭。

2 系统硬件电路本系统由单片机外围电路、CAN总线硬件电路和USB-CAN转换电路组成。

单片机外围电路包括电源电路模块、复位电路模块、串口通信模块。

CAN总线硬件电路包括电气隔离模块、光耦隔离模块、CAN驱动器电路。

USB-CAN转换电路包括CH375与单片机接口电路模块和USB接口电路模块。

C8051F040单片机内部的控制器局域网(CAN)控制器是一个协议控制器,不提供物理层驱动器(即收发器),需要外部重新接入物理层驱动器。

本处采用TJ1050,TJA1050是控制器区域网络(CAN)协议控制器和物理总线之间的接口,是一种标准的高速CAN收发器。

TJA1050可以为总线提供差动发送性能,为CAN控制器提供差动接收性能。

TJA1050是PCA82C250和PCA82C251高速CAN收发器的后继产品。

基于AT89S51的CAN总线实验系统设计

基于AT89S51的CAN总线实验系统设计
单元。 A 1 、 8 9 s 5 1 单 片 机 的结 构 主 要有 以下 几 个 部 分 组成 : 4 0 个引脚 、 4 K B y t e s la F s h 片 内程 序 存 储 器 、 1 2 8 B y es 随 机 存 取 数 据 存储 器 、 3 2 个 外 部 双 向 输 入 和输 出 口 、 5 个 中断 优 先 级2 层 中 断嵌 套 、 2 个1 6 位可编程定时计数器 、 2 个 全 双 工 串行 通 信 口、 w d t 电 路 以及 片 内 时 钟 振 荡 器 这 几个 部 分 。A T 8 9 S 5 l 单 片 机 内 的 芯 片具 有 不 同 的 封 装 形 式 。 能 够 最 大 限 度 满 足
C A N 总线 是 由德 国B O S C H公 司 在 上 世 纪 8 O 年 代 所 开 发 出 来 的 一 种 串行 数 据 通 信 协 议 。 该 通 信 协 议 主 要 是 应 用
在 汽 车 的 控 制 与测 试 仪 器 数 据 的 交换 。 是 一 种 是 唯 一 能 够 在车载网络中覆盖 汽车中绝大部分 应用范围的总线协议 . 但是 目前 I  ̄C A N总线 实 验 系统 还有 待进 一 步 加 强 . 为此 , 文 章 对 基 于A T 8 9 S 5 l 基 础 上 的C A N 总 线 实 验 系统 的 设 计 方 案 进行 探 究 。
的 避 免 了 网 络 瘫 信 距 离 可 长 达
A T 8 9 S 5 1 单 片 机 是 一 种 新 型 的C MO S 8 位 单 片 机 .具 有 高 性 能 和 低 功 耗 的 特 点 ,这 种 单 片 机 内 含 有 4 K B y t e s 的
陈 宇鹏
( 山 西机 电职 业 技 术 学 院 汽 车 工 程 系, 山 西 长 治 0 4 6 0 1 1 )

基于51单片机gsm控制的设计 电气工程及其自动化专业

基于51单片机gsm控制的设计  电气工程及其自动化专业

基于51单片机GSM控制的设计摘要:随着当代通信手段和数据网络的不断发展,以及实时移动通讯技术的不断普及,使得通过远程控制负载的技术不断完善。

本论文主要利用GSM移动通信模块的收发短消息功能来控制家用电器的开关状态,使得可以通过即时接收个人手机发送来的控制短信,对家用电器进行远程操控,比如:日光灯的亮灭,空调的开关控制,热水器的温度调控等等。

本论文设计了一种基于51单片机控制的智能控制开关, 可以实现远程操控测控系统的要求。

该设计电路是由单片机89C51电路、一键下载电路、外部存储器,按钮与指示灯电路以及蜂鸣器电路组成。

系统能实现实时显示控制状态,断电定时保护等的功能,可以说是一种非常安全实用的智能开关。

使得单片机可以实现如短信未读、阅读状态,发送状态。

返回、拨号、挂断、删除等。

关键词:短信收发;智能控制;GSM;开关;Absrtact: with the development of modern communication means and data network, and the popularization of real-time mobile communication technology, the technology of remote load control is becoming more and more perfect. This paper mainly uses the function of receiving and receiving short message of GSM mobile communication module to control the switch status of home appliances, which makes it possible to control home appliances remotely by receiving the control short messages sent by personal mobile phone immediately, and using the function of receiving and receiving short messages from mobile phone to control the switch status of home appliances. For example: fluorescent lights off, air conditioning switch control, water heater temperature control and so on.In this paper, a kind of intelligent control switch based on 51 single chip microcomputer is designed, which can realize the requirement of remote control and control system.. The design circuit consists of a single-chip microcomputer 89C51 circuit, a one-key download circuit, an external memory, a button and an indicator lamp circuit and a buzzer circuit. The system can realize the functions of real-time display control state, power-off timing protection and the like, and can be said to be a very safe and practical intelligent switch. So that the single-chip computer can realize the unread, reading state and sending state of the short message. Back, dial, hang up, delete, and so on.Keywords: short message receiving and receiving; intelligent control; GSM;目录第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 选题背景与意义 (1)1.3 应用现状及发展趋势 (1)第二章 GSM系统及方案设计 (3)2.1GSM系统 (3)2.2 GSM系统方案设计 (4)2.3 本章小结 (5)第三章系统硬件设计 (5)3.1 外围电路设计 (5)3.1.1 一键下载电路 (5)3.1.2 TFT液晶屏接口 (5)3.1.3外部存储器 (6)3.1.4 按键和指示灯电路 (8)3.1.5 蜂鸣器电路 (9)3.2 本章小结 (10)第四章系统软件设计 (11)4.1 总体框图 (11)4.2 系统初始化 (12)4.3 文件系统FATFS移植 (12)4.4 触摸屏模块......................................................... 错误!未定义书签。

基于单片机的CAN总线数据采集设计与实现

基于单片机的CAN总线数据采集设计与实现

基于单片机的CAN总线数据采集设计与实现作者:杨另王霄来源:《智能计算机与应用》2019年第06期摘要:为了提高工业控制中信息传输的稳定性,增强可靠性。

提出了基于单片机的CAN 总线数据采集节点的设计。

CAN总线在工业中有着广泛的应用,性能良好,结构简单。

每个通信节点都使用STC89C51单片机作为微控制器,SJA1000作为独立CAN控制器,PCA82C250作为CAN驱动器。

从硬件设计和软件设计两方面进行了分析。

硬件上三个节点设计,其中两个分别采集温度和红外遥控信号,一个作为上位机节点,来显示上几个节点发来的数据,软件上编写逻辑程序。

结果表明,几个节点之间具有通信可靠,抗干扰强的特点。

采用基于单片机的CAN总线通信的在工业控制中通信稳定,可靠性高。

关键词:数据采集;CAN总线;单片机;节点设计0引言随着工业制造技术的发展。

人们在工业控制上对通信的要求越来越高。

CAN总线作为一种新兴的串行总线技术,以其独有的特点在汽车工业、自动控制、医学设备和楼宇自动化等诸多领域都有很多的应用。

计算机行业的蓬勃发展给工业带来了旺盛的生命力,现场总线技术以其通信速度快、抗干扰性强、稳定性高在工业控制中有着广泛的应用前景。

现场总线技术采用分布式管理,对各个控制器之间实现点对点通信,在通信网络中处于物理层网络,将需要通信间的设备智能连接起来。

主要特点是各设备之间距离较远,危险的扩散可能性降低,有中央控制器集中管理,增强了管理能力,提高了可靠性、稳定性和安全性。

CAN总线通信网络主要由智能节点、双绞线、上位机组成。

本文基于此原理设计了基于单片机的CAN总线数据采集节点设计,通过温度采集节点采集温度值,红外线节点采集红外遥控信号,通过CAN总线技术传输给上位机。

1 CAN总线数据采集硬件设计1.1 系统设计总体结构CAN总线数据多个采集节点主要由CAN智能节点、CAN总线与上位机组成。

本文的上位机用单片机主节点来模拟,完成上位机功能,替代传统的电脑显示,方便现场工程控制。

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基于STC89C51的CAN总线点对点通信模块设计
[导读]随着人们对总线对总线各方面要求的不断提高,总线上的系统数量越来越多,继而出现电路的复杂性提高、可靠性下降、成本增加等问题。

为解决上述问题,文中阐述了基于SJAl000的CAN总线通信模块的实现方法,该方法以PCA82C250作为通信模块的总线收发器,以SITA-l000作为网络控制器。

并以STCSTC89C5l单片机来完成基于STC89C5l的CAN通信硬件设计。

文章还就平台的初始化、模块的发送和接收进行了设计和分析。

通过测试分析证明,该系统可以达到CAN的通信要求,整个系统具有较高的实用性。

0 引言
现场总线是应用在生产最底层的一种总线型拓扑网络,是可用做现场控制系统直接与所有受控设备节点串行相连的通信网络。

在工业自动化方面,其控制的现场范围可以从一台家电设备到一个车间、一个工厂。

一般情况下,受控设备和网络所处的环境可能很特殊,对信号的干扰往往也是多方面的。

但要求控制则必须实时性很强,这就决定了现场总线有别于一般的网络特点。

此外,由于现场总线的设备通常是标准化和功能模块化,因而还具有设计简单、易于重构等特点。

1 CAN总线概述
CAN (Controller Area Network)即控制器局域网络,最初是由德国Bosch公司为汽车检测和控制系统而设计的。

与一般的通信总线相比,CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。

其良好的性能及独特的设计,使CAN总线越来越受到人们的重视。

由于CAN总线本身的特点,其应用范围目前已不再局限于汽车行业,而向自动控制、航空航天、航海、过程工业、机械工业、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域发展。

目前,CAN已经形成国际标准,并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。

它的直线通信距离最大可以达到l Mbps/30m.其它的节点数目取决于总线驱动电路,目前可以达到110个。

2 CAN系统硬件设计
图1所示是基于CAN2.0B协议的CAN系统硬件框图,该系统包括电源模块、MCU部分、CAN控制器、光电耦合器、CAN收发器和RS232接口。

硬件系统MCU采用STC89C5l,CAN控制器采用SJAl000,CAN收发器采用PCA82C250,光耦隔离采用6N137。

图1中的CAN控制器SJAl000是CAN控制器(BasicCAN)PCA82C200的替代产品,它增加了一种新的操作模式(PeliCAN),这种模式可以支持很多新特性的CAN2.OB协议。

微处理器STC89C5l在一定的模式下可对SJAl000中的寄存器进行读写操作,以控制
SJAl000进行数据的发送和接收。

CAN收发器PCA82C250是CAN控制器与物理总线之间的接口。

它最初是为汽车中的高速应用(lMbps)而设计的。

该器件可以提供对总线的差
动发送和接收功能。

它采用双线差分驱动方式,有助于抑制汽车等恶劣电气环境下的瞬变干扰。

PCA82C250可对SJAl000传来的TTL电平和CAN总线差动信号进行相互转换,而且可使总线具有较好的EMC特性。

光耦隔离器可对总线上各个CAN节点进行电气隔离,以增强系统的可靠性,减少系统与系统之间的相互影响。

2.1 CAN控制器硬件电路的设计
将SJAl000的ADO~AD7连接到STC89C5l的P0口,CS连接到STC89C5l的P20,这样,当P20为O时,CPU片外存储器地址即可选中SJAl000,CPU则通过这些地址对
SJAl000执行相应的读写操作。

设计时,可将SJAl000的RD、WR、ALE分别和STC89C5l的对应引脚相连,INT接STC89C51的IN-T0,这样,CPU可以通过中断方式来访问SJAl000。

其连接电路图如图2所示。

2.2 光电耦合器的设计
为了增强CAN总线节点的抗干扰能力,SJAl000的TX0和RX0并不直接和收发器PCA82C250的TXD和RXD相连,而是通过高速光耦6N137后再和PCA82C250相连,这样就可以很好的实现各CAN节点间的电气隔离。

应当注意的是光耦部分采用的电源VCC和VDD 最好完全隔离,可以用小功率的电源隔离模块来实现,这样就可以提高节点的稳定性和安全性。

其电路图如图3所示。

2.3 CAN收发器的设计
PCA82C250是一种差分收发器,它可完成TTL电平到差分信号的转换。

它的CANH和CANL引脚各自通过一个5 Ω的电阻和CAN总线相连,该电阻可以起到一定的限流作用,可保护PCA82C250免受过流的冲击。

而CANH和CANL与地并联了两个30pF的小电容。

可以过滤总线上的高频干扰并具有一定的防电磁辐射能力。

PCA82C250的RS脚上应接一个斜率电阻,电阻大小可根据总线通信速度适当调节,一般可在16~140 kΩ之间,这里选用47 kΩ电阻。

图4所示是收发器的电路图。

2.4 总体电路分析
由于本设计将SJAl000的AD0~AD7和STC89C5l的P0口相连,CS连接到P20口,ALE、WE、RD分别与单片机的对应各口相连,因此,SJAl000就相当于单片机的外部存储器。

访问SJAl000的寄存器就相当于对外部寄存器地址进行读写操作。

SJAl000的MODE接高电平,采用的是intel二分频模式,TXO和RX0通过高速光耦器件6N137与CAN收发器82C250连接,PCA82C250的TXD和RXD引脚分别接发送和接收驱动信号,然后通过CANH和CANL接至物理总线传输介质上,这个介质可以是光纤或双胶线等。

3 CAN系统软件设计
STC89C51的软件设计由MCU初始化、SJAl000初始化、SJAl000的接收发送和数据显示模块等构成。

其系统软件设计图如图5所示。

3.1 SJAl000初始化软件设计
SJAl000的初始化程序设计主要是通过对SJAl000的寄存器写入相应的控制字,从而确定SJAl000的工作方式。

在对SJAl000的寄存器写入控制字时,要在SJAl000的复位模式下采用软件复位模式。

其初始化流程图如图6所示。

3.2 SJAl000数据发送软件设计
报文的发送通常是由CAN控制器根据CAN协议规范自动完成的。

首先由CPU将要发送的报文传送到发送缓冲器中,并置位命令寄存器中的发送请求标志。

其发送流程图如图7所示。

3.3 SJAl000接收数据软件设计
CPU以一定的周期读取CAN控制器的状态寄存器,从而检查接收缓冲区的转台标志,指示是否至少接收到一个报文。

当接收缓冲区状态标志指示为“空”时,表示没有接收到报文;在没有新的检查接收缓冲区状态的要求前,CPU则继续当前的任务。

当接收缓冲区状态标志为满的时候,即表明已接收一个或者多个报文。

此时CPU将从CAN控制器取出第一个报文,并置位命令寄存器中的释放接收缓冲区标志。

其接收流程图如图8所示。

4 测试
将两个CAN系统模块挂接在CAN总线上,相当于构成CAN总线上两个节点,这样就可以点对点地发送数据,其测试方法就是在当其中一个节点的按键按下时,除了自身的数码管1、2显示加一外,总线上另一节点接收到该数据后,它的数码管3、4也做加一操作,即与发送端节点的数码管1、2同步显示。

这样就可以测试CAN总线的点对点的通信。

5 结束语
通过此系统可以较好地完成CAN节点的点对点数据发送和接收,且正确率高,速度快。

若加以扩张,再增加节点,其通信原理与上述相同。

此外,也可以加上串口,这样就可以实现下位机的多点采集数据,上位机实现显示和控制。

因此,本文设计在实践中如果加以扩张,会有很好的价值。

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