分布式遠程溫濕度智能監控系統的設計與研究畢業設計-資料下載頁

　　

【正文】 是 ： 光 耦 部計算機信息工程學院畢業設計說明書13分 電 路 所 采 用 的 兩 個 電 源 VCC 和 VDD 必 須 完 全 隔 離 。 否 則 采 用 光 耦 也 就 失 去 了 意 義 。電 源 的 完 全 隔 離 可 采 用 小 功 率 電 源 隔 離 模 塊 或 帶 多 5V 隔 離 輸 出 的 開 關 電 源 模 塊 實 現 ，這 些 部 分 雖 然 增 加 了 節 點 的 復 雜 ， 但 是 卻 提 高 了 節 點 的 穩 定 性 和 安 全 性 。STC89C52RCSJA1000P 0~P 7A D 0~A D 7C SR DW RA L EI N TP 2 . 0R DW RA L EI N T 0T X 0R X 0I N O u tT X 0R X 0I NO U TCAN總線C A N HC A N L溫度傳感器濕度傳感器P 3 . 6P 3 . 56 N 1 3 7 光耦8 2 C 2 5 0 收發器圖 33 SJA1000 與 C51 控制發送電路 CAN控制器（SJA1000）SJA1000 是 一 種 獨 立 CAN 控 制 器 ， 具 有 兩 種 工 作 方 式 ： BasicCAN 方 式（ PCA82C200 兼 容 方 式 ） 、 PeliCAN 方 式 （ 擴 展 特 性 方 式 ） ， 工 作 方 式 通 過 時 鐘 分 頻寄 存 器 中 的 CAN 方 式 位 來 選 擇 ， 上 電 復 位 默 認 工 作 方 式 是 BasicCAN 方 式 。BasicCAN 和 PeliCAN 方 式 的 區 別 如 下 ： 在 PeliCAN 方 式 下 SJA1000 有 一 個 重 新 設 計的 含 很 多 新 功 能 的 寄 存 器 組 ， 其 支 持 協 議 規 定 的 所 有 功 能 （ 29 位 的 標 識 符 ）。 引 腳 功 能 如 表 32。SJA1000 可分為以下幾個模塊：① 接 口 管 理 邏 輯 （ IML） ： 解 釋 來 自 單 片 機 的 命 令 ， 控 制 CAN 寄 存 器 的 尋 址 ， 向單 片 機 提 供 中 斷 和 狀 態 狀 態 信 息 。② 發 送 緩 沖 器 ： 是 單 片 機 與 位 流 處 理 器 之 間 的 接 口 ， 用 于 存 儲 一 個 完 整 的 擴 展 或 標準 的 報 文 。 最 長 為 13B（ PeliCAN 方 式 ） 。 由 單 片 機 寫 入 ， 位 流 處 理 器 讀 出 。③ 接 收 緩 沖 器 ： 是 單 片 機 與 驗 收 濾 波 器 之 間 的 接 口 ， 用 于 存 儲 所 收 到 的 CAN 總 線上 的 報 文 ， 接 收 緩 存 器 （ 13B） 作 為 RXFIFO（ 64B） 的 一 個 窗 口 ， 可 被 單 片 機 訪 問 ，單 片 機 在 RXFIFO 的 支 持 下 ， 可 以 在 處 理 報 文 的 同 時 接 收 其 他 報 文 。④ 驗 收 濾 波 器 ： 把 它 其 中 的 數 據 和 接 收 的 識 別 碼 相 比 較 以 決 定 是 否 接 收 報 文 。 在 純粹 的 接 收 測 試 中 ， 所 有 的 報 文 都 保 存 在 RXFIFO 中 。⑤ 位 流 處 理 器 （ BSP） ： 是 一 個 在 發 送 緩 沖 器 、 RXFIFO 和 CAN 總 線 之 間 挖 掘 數據 流 的 序 列 發 生 器 ， 它 還 執 行 錯 誤 檢 測 、 仲 裁 、 總 線 填 充 和 錯 誤 處 理 。⑥ 位 時 序 邏 輯 （ BTL） ： 監 視 CAN 總 線 ， 并 處 理 與 總 線 有 關 的 位 定 時 。 在 報 文 開計算機信息工程學院畢業設計說明書14始 ， 由 隱 性 到 顯 性 的 變 換 同 步 CAN 總 線 的 位 流 （ 硬 同 步 ） ， 接 收 報 文 時 再 次 同 步 下 一次 傳 送 （ 再 同 步 ） 。 BTL 還 提 供 了 可 編 程 的 時 間 段 來 補 償 傳 播 延 遲 時 間 、 （ 相 位 轉 換 例如 由 于 振 蕩 漂 移 所 引 起 的 ） 以 及 定 義 采 樣 點 和 每 一 位 的 采 樣 次 數 。 ⑦ 錯 誤 管 理 邏 輯 EML： 負 責 傳 送 層 模 塊 的 錯 誤 管 制 ， 它 接 收 BSP 的 出 錯 報 告 ， 并將 錯 誤 統 計 數 字 通 知 BSP 和 IML。表32 SJA1000引腳功能符 號 引 腳 功 能AD0~AD7 2,1,28~23 地址/數據復用總線ALE 3 ALE 信號（INTEL 方式）或 AS 信號（Motorola 方式）/CS 4 片選輸入，低電平允許訪問 SJA1000/RD 5 微控制器的讀信號（Intel 方式）或 E 信號（Motorola 方式）/WR 6 微控制器的寫信號（Intel 方式）或讀寫信號（Motorola 方式）CLKOUT 7 SJA1000 產生的，提供給微控制器的時鐘輸出信號，此信號由內部振蕩器經可編程分頻器得到，可編程禁止該引腳VSS1 8 邏輯電路地XTAL1 9 振蕩放大器輸入，外部振蕩放大器信號經此引腳輸入，可接單片機的 X1XTAL2 10 振蕩放大器輸出，使用外部振蕩信號時此引腳必須開路MODE 11 方式選擇輸入端：1=Intel 方式，0=Motorola 方式VDD3 12 輸出驅動器 5V 電源TX0 13 由輸出驅動器 0 至物理總線的輸出端TX1 14 由輸出驅動器 1 至物理總線的輸出端VSS3 15 輸出驅動器地/INT 16 中斷信號輸出端，當 IR 中有一位被置 1 時，該引腳被激活，讀 IR 時，IR 被清 0/RST 17 復位輸入端，用于重新啟動 CAN 接口（低電平有效）VDD2 18 輸入比較器 5V 電源RX0，RX1 19~20由物理總線至 SJA1000 輸入比較器的輸入端，顯性電平將喚醒處于睡眠方式的 SJA1000。當 RX0 高于 RX1 時讀出為隱性電平，否則為顯性電平VSS2 21 輸入比較器地VDD1 22 邏輯電路 5V 電源SJA1000 對 單 片 機 而 言 ， 就 是 一 種 基 于 外 部 數 據 存 儲 器 統 一 編 址 的 I/O 器 件 ， 單片 機 可 以 像 訪 問 外 部 數 據 存 儲 器 一 樣 訪 問 SJA1000。 SJA1000 的 內 部 寄 存 器 地 址 區 包括 控 制 段 和 信 息 緩 沖 區 。 SJA1000 有 兩 種 工 作 模 式 ： 復 位 模 式 和 工 作 模 式 。 控 制 段 在復 位 模 式 時 用 來 配 置 通 訊 參 數 的 ， 一 旦 進 入 工 作 模 式 ， 控 制 段 中 的 存 放 通 訊 參 數 的 驗收 代 碼 、 驗 收 屏 蔽 、 總 線 定 時 寄 存 器 0 和 1 以 及 輸 出 控 制 就 不 能 改 變 了 ， 只 有 重 新 進入 復 位 模 式 才 可 以 訪 問 這 些 寄 存 器 。 當 硬 件 復 位 或 控 制 器 掉 線 時 ， 會 自 動 進 入 復 位 模式 。 復 位 模 式 也 可 通 過 置 位 控 制 寄 存 器 的 復 位 請 求 位 激 活 的 。 SJA1000 一 旦 檢 測 到 有計算機信息工程學院畢業設計說明書15復 位 請 求 后 將 中 止 當 前 接 收 /發 送 的 信 息 而 進 入 復 位 模 式 。一 旦 向 控 制 寄 存 器 的 復 位 值 傳 送 了 “10”的 下 降 沿 CAN 控 制 器 將 返 回 工 作 模 式 。此 時 發 送 和 接 收 的 信 息 會 被 寫 入 發 送 緩 沖 器 和 接 收 緩 沖 器 中 。 單 片 機 通 過 讀 狀 態 、 中斷 、 接 收 緩 沖 器 來 獲 取 相 關 信 息 ， 通 過 寫 發 送 緩 沖 器 和 命 令 、 控 制 寄 存 器 來 控 制CAN 總 線 通 信 和 報 文 的 收 /發 。 發 送 信 息 時 ， 信 息 并 行 寫 入 接 收 緩 沖 器 但 不 產 生 接 收 中斷 且 接 收 緩 沖 區 是 不 被 鎖 定 的 。 所 以 ， 即 使 接 收 緩 沖 器 是 空 的 ， 最 近 一 次 發 送 的 信 息也 可 從 接 收 緩 沖 器 讀 出 ， 直 到 它 被 下 一 條 發 送 或 接 收 的 信 息 取 代 。表33 SJA1000內部寄存器的配置值寄存器 位 符號 名稱硬件復位 軟件復位~ 保留 0 0 OIE 1超載中斷使能 X X EIE 1錯誤中斷使能 X X TIE 1發送中斷使能 X X RIE 1接收中斷使能 X X控制 RR 1復位請求 1（復位模式） 1（復位模式）~ 保留 GTS 1睡眠，0正常工作 CDO 1清除數據溢出 RRB 1釋放接收緩沖器 AT 1中止傳送命令 TR 1發送請求 BS 1退出總線活動狀態 0（總線開啟） X ES 出錯狀態 0（OK） X TS 1正在發送 0（空閑） 0（空閑） RS 1正在接收 0（空閑 0（空閑 TCS 1發送完畢狀態 1（完畢） X TBS 1釋放發送緩沖器 1（釋放） 1（釋放） DOS 1數據溢出狀態 0（無溢出） 0（無溢出）狀態 RBS 1RXFIFO有報文 0（空） 0（空）~ 保留 1 1 WUI 1喚醒中斷 0（復位） 0（復位） DOI 1數據溢出中斷 0（復位） 0（復位） EI 1錯誤中斷 0（復位） TI 1發送中斷 0（復位） 0（復位）中斷 RI 1接收中斷 0（復位） 0（復位） x同步跳轉寬度1 X X 同步跳轉寬度0 X X總線定時0~ ~ 波特率預設值5~0 X X SAM 1采樣 X X~ ~ ~ X X總線定時1~ ~ ~ X X計算機信息工程學院畢業設計說明書16 OCTP1 輸出控制晶體管P1 X X OCTN1 輸出控制晶體管N1 X X OCPOL1 輸出控制極性 1 X 1 OCTP0 輸出控制晶體管P0 X X OCTN0 輸出控制晶體管N0 X X OCPOL0 輸出控制極性 0 X X OCMODE1 輸出控制模式 1 X X輸出控制 OCMODE0 輸出控制模式 0 X X CAN收發器（82C250）CAN 總線收發器提供了 CAN 控制器與物理總線之間的接口，是影響系統網絡性能的關鍵因素之一。82C250CAN 總線收器最初是為汽車中的高速應用（達 1Mbps）而設計的，器件對總線提供差動發送能力，對 CAN 控制器提供差動接收能力，完全符合“ISO11898”標準。器件內部具有限流電路，可防止發送輸出級對電源、地或負載短路。在節點溫度超過 160℃時，兩個發送器輸出端的極限電流將減少。由于發送器是功耗的主要部分，因此芯片溫度會迅速降低，IC 的其他所有部分將繼續工作。雙線差分驅動有助于抑制汽車等惡劣電器環境下的瞬變干擾。引 腳 Rs 用 于 選 定 82C250 的 三 種 工 作 模 式 ：① 高 速 工 作 模 式 ： 把 RS 引 腳 接 地 可 選 擇 高 速 工 作 模 式 ， 最 高 可 達 1Mbps， 此 時發 送 器 輸 出 級 晶 體 管 被 盡 可 能 快 地 啟 動 和 關 閉 ， 內 部 沒 有 電 壓 輸 出 上 升 斜 率 和 下 降 斜率 的 限 制 。 但 在 該 方 式 下 ， 最 大 速 率 的 限 制 和 電 纜 的 長 度 有 關 。 總 線 應 采 用 屏 蔽 電 纜以 避 免 射 頻 干 擾 問 題 的 出 現 。 ② 待 機 模 式 ： RS 引 腳 接 高 電 平 可 選 擇 待 機 工 作 模 式 ， 此 時 發 送 器 被 關 閉 ， 接 收 器處 于 低 電 流 工 作 ， 可 以 對 CAN 總 線 上 的 顯 性 位 做 出 反 應 ， 通 知 MCU。 可 防 止 由 于CAN 控 制 器 失 控 而 造 成 網 絡 阻 塞 。 電 流 消 耗 減 少 到 最 低 ， C250 最 大 170μ A。③ 斜 率 控 制 模 式 ： RS 腳 串 接 一 個 電 阻 （ ~140k） 后 再 接 地 進 入 該 模 式 。 當 總線 使 用 非 屏 蔽 電 纜 時 ， 收 發 器 必 須 滿 足 電 磁 兼 容 等 條 件 ， 為 了 減 少 因 電 平 快 速 上 升 而引 起 的 電 磁 干 擾 ， 引 入 了 斜 率 控 制 方 式 ， RS 用 于 控 制 電 壓 上 升 和 下 降 斜 率 ， 從 而 減 小射 頻 干 擾 。 SJA1000 的 初 始 化 主 要 包 括 CAN 總 線 控 制 器 工 作 方 式 的 設 置 、 驗 收 代 碼 寄 存器 ACR、 驗 收 屏 蔽 寄 存 器 AMR、 TX0/TX1 的 輸 出 方 式 、 CAN 總 線 時 鐘 、 CAN 總 線波 特 率 等 參 數 的 設 置 等 。 初 始 化 程 序 如 下 ：void caninit(void)　//SJA1000 的初始化子函數{control=1