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1、基于CAN现场总线的远程控制系统设计汪杰君，许川佩（桂林电子科技大学电子工程学院，广西桂林541004）摘要:该系统是基于MCS-51单片机和SJA1000CAN总线远程控制装jt,通过CAN总线完成对现场设备的控制操作,并能与CAN总线上其它设备组成网络连接，完成数据的传输；系统在及件和软件上进行模块化设计，具体实现了以单片机控制为栓心，设计了8路教字童输入、綸出模块,4路模拟量输出模块，以及CAN接口电路模块。关键词:现场总线;CAN总线;控制节点;单片机中图分类号:TT273文献标识码:B文
2、章编号：1002-1841（2009）02・0058-03DesignofRemoteControlSystemBasedonCANFieldbusWANGJieJun.XUChuan-pei(GuilinUniversityofElectronicTechnology,Guilin541004,China)Abstract：ThesystemisakindofremotecontrolequipmentsbasedonMCS*51SCMandSJA1000CANbusfwhichcancontr
3、olequipmentsonthespotthroughCANbusandmakeupofnetworkconnectionswithotherequipmentsontheCANbus,thus,datatransfercanbecompleted.Thesystemadoptedmodularizationdesignonhardwareandsoftware,madeSCMcontrollingasthekeypart.Itdesigned8waysdigitalinput,outputmo
4、dules,4wayssimulativeoutputmoduleandCANinterfacecircuitmod-ule.Keywords：fieldbus；controllerareanetwork(CAN)bus;controlnode；MCU0引育现场总线是以单个分散的、数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点,用总线相连接，实现相互交换信息，共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统⑴。CAN总线是国际上应用最广泛的现场总线之一。作为一种具有通信速率高、容易实现、且性价比高的网络控制方
5、式,CAN总线已被广泛应用于各自动化控制系统中。如在汽车电子、自动控制、电力自动化设备、电子系统、安防监控等各领域中⑵。文中介绍的就是研究基于MCS-51单片机和CAN控制器SJA1000的CAN总线远程控制系统。1系统的组成基于CAN现场总线的远程控制系统主要由位于监控现场的控制计算机、位于工业现场的多个控制节点以及连接它们的通讯阿络组成⑷，其系统结构框图如图1所示。控现场
6、控制计算机
7、:CAN总拔图1系统结构框图系统中的控制节点具有现场数据采集和控制及CAN总线通信功能，它可以通过CAN总线与
8、监控现场和其它控制节点传送状态和各种参数，并接收来自监控现场的命令和数据来调整和改变控制状态，其结构如图2所示。该控制节点以单片机AT89S52为核心，完成信号采样、实收稿日期：2008・01・16收修改稿日期：2008-11-20万方数据图2控制节点结构时控制以及管理CAN总线通信等功能。I/O电路设计有8路A/D输入、4路D/A输出、4路利用继电器的开关量输岀和4路光耦隔离输出。为了实现CAN总线通信功能，硬件电路中设计了由CAN控制器SJA1000和CAN收发器TJAIO4O组成CAN总线接
9、口电路。2系统的硬件设计系统是由MCS-51单片机控制的CAN控制装置，它由开关量输入电路、4路模拟量输岀电路、8路数字匮输出电路和CAN总线通信电路等组成。下面分别介绍控制装置各部分的电路及工作原理。2.1AT89S52单片机AT89S52是一个低功耗高性能单片机,40个引脚,32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,AT89S52可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是
10、可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。2.2I/O电路设计控制节点工作于控制现场，工作环境复杂,有可能存在强大的干扰，而干扰信号又常从通逍侵入,为了保障装置的可靠运行需采取相应的抗干扰措施，而行之有效的抗干扰措施是在I/O中实现信号隔离传输。2.2.1数字量输入模块CAN通信时的一些开关状态可以经过开关量输入通道输入到单片机■再送至CAN总线，如电器的启动和停止、电磁铁的吸合和断开、光路的通和断等。数字量输入模块原理为只要将8路开关的状态送到P0口，再用P2的某个口来控
