基于can总线和dsp的起重机多功能安全监控系统

《基于can总线和dsp的起重机多功能安全监控系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于CAN总线和DSP的起重机多功能安全监控系统

2、第1...近年来，现场总线技术、数字信号处理技术的不断发展和渐趋成熟以及各种新型大规模集成器件的出现，为本系统的实现奠定了技术和物质基础。现场总线（FieldBus）标准及其技术是国际自动控制领域关注的热点，对于工业控制领域，采用现场总线的最大优点是可大量节约连接导线。维护费用和安装费用，同时，现场总线能够传送多个过程变量。控制器局域网（ControllerAreaNeteController）的串行通信网络，是德国Bosch公司于1980年初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而

3、开发的一种串行数据通信协议，是一种通信速率可达1Mbps的多主总线（MultipleMasterMultipleSlave,即M3S）。500)this.style.ouseg(this)">CAN总线通信接口集成了CAN协议物理层和数据链路层功能，可对通信数据完成成帧处理。它通过对通信数据块进行编码，保证了网络内节点个数的动态性，并使不同的节点同时接收到相同的数据。数据段长度最多为8个字节，保证了通信的实时性；而协议利用CRC检验提供相应的错误处理功能，则保证了数据通信的可靠性。本系统利用CAN总线的以上特性，解决了众多模块（节点）之间的通信

4、问题。数字信号处理器的出现使数字信号处理领域发了了革命性的变化。它采用了哈佛总线结构，数据总线和程序总线分离，可同时进行指令的读取和数据运算，指令基本上可以在一个机器周期内执行，片装乘法器硬件，具有将乘法器和累加器以流水线方式连接的总线，能高速进行连续的乘法运算和累加运算。因而其运算能力极强，适合于大量高速信号的处理领域，自从问世以来，在短短不到20年的时间内，便迅猛发展，得到了极为广泛的应用。以TexasInstruments公司的TMS系列为例，到目前已发展到第五代。1系统总体结构简图本系统基本组成如图1所示。系统由一个主节点（中央处理单元

5、）、一个智能节点和8个最小系统节点组成。最小系统节点包括拉力传感器节点1（副钩）、角度传感器节点2（副臂）、拉力传感器节点3（主钩）、角度传感器节点4（主臂）、风力传感器节点5、防碰撞传感器节点6、高度传感器节点7（主钩）、高度传感器节点8（副钩）等，各节点分别负责采集不同的牧师信号，并进行A/D转换（个别节点则不用进行A/D转换，如高度节点的增量式光电编码盘可直接得到数字信号），然后通过现场总线与主节点通信。各模块之间的最大总线长度不超过130米，位速率定为500kbps，总线定时为：BTR0，01H；BTR1，1CH。1.1主节点（中央处理

6、单元）系统主节点结构原理图如图2所示。500)this.style.ouseg(this)">中央处理器采用美国模拟器件公司生产的ADSP2105。它是一种高性能价格比、性能成熟的DSP器件，在一个100ns周期内，可以完成如下操作：取两个操作数，修改指向操作数的地址单元，使两个操作数相乘并将结果累加到一个40位的和中。由于程序循环在硬件内完成，所以每100ns能执行一次这些高级指令的操作。、RAM和外部存储器的选通脉冲安排1个等待状态，即200ns周期时间，以满足PSD311120ns器件的时序要求。由于总线的通路布在ADSP2105的里面，

7、PSD311的数据线与D15～D8连接。ADSP2105的“D22”线提供PSD311的“A14”地址线，/BMS（BootMemorySelect）充当EPROM的片选并与PSD311的“A19”输入相连接。选用SJA1000作为CAN控制器，驱动器使用CAN控制器接口芯片PCA82C250。EEPROM用作数据RAM，用于保存设置输入的关键数据，以防掉电时丢失。1.2智能节点智能系统节点原理示意图如图3所示。Philips公司的80C592芯片是8位高性能微控制器，是现有80C522和CAN控制器PCA82C200的功能组合，并具有8路模拟

8、量输入通道的10位A/D转换器和两级优先权的15个中断源。PSD311用作其外围ROM、RAM和译码芯片。80C52利用自带的ADC将下车传感器采集的各种模拟/数字信号转换成数字信号（只对模拟信号），经CAN部件送至系统主节点；并接收主节点来的输出信号，控制下车的各种继电器和各种电磁阀。1.3最小系统节点最小系统节点使用了ISO/DIS11898标准连接方法，500)this.style.ouseg(this)">如图4所示。P82C150是带位速率自动检测和校正的包括CAN协议控制器的单片16位I/O器件。它的16条I/O口线的方向、数字与模

9、拟方式均可编程选择。自带的包含6路模拟输入通道的10位A/D转换器具有0.1%的精度，完全可以满足系统的精度要求。2系统功能和特性系统能够实时对各路传