基于can總線的溫度測量系統-資料下載頁

【導讀】串行通訊網絡，被公認是最有前途的總線之一。本文基于CAN總線設計了一種新。LCD、鍵盤、復位電路、蜂鳴器等幾部分組成。單片機AT89C51是硬件電路的核。位機進行遠程通訊，能夠獨立完成CAN總線上數據的接收和發送工作。DS18B20芯片用于檢測和發送溫度數據，通過CAN控制器同上位機進。擴展的數據幀或遠程幀。實驗證明，該系統精度高，可靠性好，結構簡單，成本。低，適用范圍內可取代傳統測溫系統。

　　

【正文】 判斷是數字鍵還是功能鍵，若是數字鍵則送顯示緩沖區，以便顯示。如果是功能鍵則轉到相應的功能鍵處理程序，完成相應的操作。 4. CAN 總線溫度測量系統的軟件設計 智能節點軟件主要完成三項 任務 :一 是溫度傳感器的采樣，二是當上位機請求數據時將節點所在現場的溫度和 CAN節點狀態等數據傳送給 上位機。三溫度超過閘值時，通過CAN總線向上位機報警。溫度傳感器的采樣與控制算法在定時器中斷服務程序中完成，數據信息的傳輸在主程序下完成。 下位分機的驅動程序見附錄 1。 下位分機的流程圖如圖 11所示： 電路測試結果分析 32 N 圖 11 下位分機流程圖 開始 接收主機命令 發送數據到主機 讀溫度 初始化 DS18B20 初始化 CAN 總線 判斷超限 是否更改控制參數 更改溫度數 據上下限 是否發送數據 報警 YY Y N Y 電路測試結果分析 33 上位機的流程圖： Y 圖 12 上位機流程圖 溫度采集系統的軟件設計 在系統設計中 ,溫度測量這一部分程序作為一個獨立的程序段可定時調用。其主要包括 DS18B20數據讀取、開路判斷、數據處理和碼制轉換等幾個部分。 DS18B20初始化 及驅動 程序見附錄 2。 DS18B20程序流程圖見圖 13。 N 開始 LCD顯示溫度值 讀分機數據 發送分機號 根據增加減少的鍵號確定分機號 讀鍵盤 初始化 LCD 初始化 CAN 是否 ENTER 電路測試結果分析 34 圖 13 溫度采集程序流程圖 CAN 通訊節點的軟件設計 CAN接口通信軟件設計主要分為三部分 :CAN初始化、數據發送、數據接收。 CAN 控制器 SJA1000 的初始化 CAN初始化主要是設置 SJA1000的參數。需要初始化的 CAN控制寄存器 有 :模式寄存器、時分寄存器、接收代碼寄存器、屏蔽寄存器、總線定時寄存器、輸出控制寄存器。這些寄存器只能在 CAN控制器處于復位狀態下才可寫訪問。 SJA1000的初始化程序 : 設 SJA1000的首地址是 0BF00H CR EQU 0BF00H 。控制寄存器 開始 讀取 DS18B20 中的數據 數據處理 報警 返回 調用顯示子程 序 判斷是否超出報警溫度 Y N 電路測試結果分析 35 CMR EQU 0BF01H 。命令寄存器 SR EQU 0BF02H 。狀態寄存器 IR EQU 0BF03H 。中斷寄存器 ACR EQU 0BF04H 。驗收碼寄存器 AMR EQU 0BF05H 。驗收屏蔽寄存器 BTR0 EQU 0BF06H 。總線定時寄存器 0 BTR1 EQU 0BF07H 。總線定時寄存器 1 OCR EQU 0BF08H 。輸出控制寄存器 CANINI :MOV DPTR , CR 。開始初始化 MOV A , 01H 。置復位請求為高 MOVX @DPTR , A CANI1 :MOVX A , @DPTR 。判復位請求有效 JNB ACC . 0 , CANI1 MOV DPTR , ACR 。寫接收碼寄存器 MOV A ,NODE 。設置接點號 MOVX @DPTR ,A MOV DPTR , AMR 。寫接收碼屏蔽寄存器 MOV A , 00H MOVX @DPTR ,A MOV DPTR , BTR0 。寫總線定時寄存器 0 MOV A ,NBTR0 。設置波特率 MOVX @DPTR ,A MOV DPTR , BTR1 。寫總線定時寄存器 1 MOV A ,NBTR1 MOVX @DPTR ,A MOV DPTR , OCR 。寫輸出控制寄存器 MOV A , OFAH 電路測試結果分析 36 MOV @DPTR ,A MOV DPTR , CDR 。寫時鐘分頻寄存器 MOV A , 00H 。設定工作模式 MOVX @DPTR ,A MOV DPTR , CR 。寫控制寄存器 MOV A , 0EH 。開放中斷源 MOVX @DPTR ,A RET SJA1000的初始化流程圖： Y 初始化 AT89C51 關閉 SJA1000 的所有中斷源 設置復位方式 /請求標志 配置時鐘分屏寄存器 復位模式 /請求標志 設置中斷使能寄存器 設置驗收碼屏蔽寄存器 設置輸出控制寄存器 設置總路線定時寄存器 設置接受緩沖器起始地 址寄存器 使能 CAN 中斷打開 AT89C51 的外部中斷0 清除復位模式 /請示標志 配置過程結束 復位模式 /請求標志被置位 Y N N 電路測試結果分析 37 圖 14 SJA1000的 初始化流程圖 CAN 接收與發送數據程序 發送數據程序把數據存儲區中待發送的數據取出 ,組成數據幀 ,并將主機的 ID 地址填入幀頭 ,然后將數據幀發送 到 CAN控制器的發送緩沖區。其數據幀形 式如下 : 幀起 始 → 仲裁場 → 控制場 → 數據場 (8B)→CRC 場 →ACK 場 → 幀結束 在接收到主機的發送請求 后 ,發送程序啟動發送命 令。數據從 CAN控制器發送到總線是由 CAN控制器自動完成的。 數據從 CAN總線到 CAN控制器的接收緩沖區也是由 CAN控制器自動完成的。接收程序只需從接收緩沖區讀取 數據 ,并將其 存儲在數據存儲區。接收和發送數據的中斷程序流程如圖 1圖 16所示。 電路測試結果分析 38 Y Y 關中斷 返回 置新數標志 從接收緩存器取數據 開始 讀中斷寄存器 取描述寄存器的數據信息并作處理 開中斷 是否接收中斷 取完否 N N 電路測試結果分析 39 圖 15 接收數據中斷流程圖 圖 16 發送數據 的中斷程序流程 鍵盤接口電路的軟件設計 程控掃描是由程序控制鍵掃描的方法。程控掃描的任務是： （ 1）首先判斷是否有鍵按下。其方法是使所有的行輸出均為低電平，然后從端口 A讀入列值。如果沒有鍵按下，則讀入的列鍵為 FFH；如果有鍵按下，則讀入的列值不為FFH。 （ 2）去除鍵抖動。若有鍵按下，則延時 5～ 18MS，在一次判斷有無鍵按下，如果此時仍有鍵按下，則認為鍵盤上有一個鍵處于穩定閉合期。 （ 3）若有鍵閉合，這求出閉合鍵的鍵值。求鍵值的辦法是對鍵盤逐行掃描。先使 PC0=0,然后 讀入列值，看其是否等于 FFH，若等于 FFH，則說明該行無鍵按下。再對下一行進行掃描，如果不等于 FFH，則說明有鍵按下，求出其鍵值。求其鍵值時，要采用行值，列值返回 開中斷 讀取中斷寄存器 開始 關中斷 寫控制字，允許 CAN 發送 置發送標志位為 1 電路測試結果分析 40 兩個寄存器（或存儲器）。每掃描一行后，如無鍵按下，則行值寄存器加 08H；如有鍵按下，則行值寄存器保持原值，并轉至求相應的列值。此時，首先將列值讀數右移，每移位一次列值寄存器加一，直到有鍵按下（低電平）為止。最后將行值和列值相加，即得到鍵值（ 16進制數）。例如， X2行 Y3列鍵被按下，求其鍵值。第一次掃描 X0行（ PC0=0），無鍵按下，行值寄存器（ R4） =00H+08H；第二次掃描 X1行，仍無鍵按下，再加 08H，（ R4）=08H+08H=10H。第 三次掃描 X2行，此時發現有鍵按下（列值不等于 FFH），則 R4=4H,不變，轉向求列值。具體做法是：將列值讀書逐位右移，第一次移動，無鍵按下，列值寄存器 R3=00H+01H=01H。第 二次移動 ，無鍵 按下 。第三 次 移動，仍 無鍵按下 ，R3=00H+01H+01H=03H；當第四次移動，發現有鍵按下， R3=03H,不變。 將行值與列值相加，即 R4+R3=10H+03H=13H,故 該鍵值為 13H。 （ 4）為了保證每閉合一次， CPU只做一次處理，程序中需等閉 合鍵釋放后才對其進行處理。完成上述任務的程控掃描程序流程圖如圖 16所示： 上位機中設置了 4*4的 16鍵的鍵盤與單片機相接， AT89C51端口 P01P03行掃描口，工作于輸出方式；端口 P04— P07工作于輸入方式，用來讀入列值。 1～ 4鍵是數字鍵， 5～8是功能鍵，當對鍵盤進行掃描時首先判斷是數字鍵還是功能鍵，若是數字鍵則送顯示緩沖區，以便顯示。如果是功能鍵則轉到相應的功能鍵處理程序，完成相應的操作。當按下 1～ 4數字鍵時， LCD就顯示相就應的數字。 5至 6的功能鍵的作用分別為 5：顯示溫度值；6：判斷讀出的溫度值是 否超出溫度設定的范圍，如果超出則報警； 7：加溫； 8：降溫。鍵盤初始化程序見附錄 3。 電路測試結果分析 41 Y Y 圖 17 鍵盤輸入流程圖 程控掃描子程序 列值 +1 ++ 調顯示程序 掃描整個鍵盤 延時 10MS 再次掃描整個 鍵盤 輸出使 Xi 為低電平 數據右移