基于MSP430的CAN总线智能网络控制系统设计.pdf

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1、基于MSP430的CAN总线智能网络控制系统设计陈伟(洛阳理工学院电气工程与自动化系，河南洛阳471023)DesignofNetworkControlSystemBasedonMSP430CHENWei(DepartmentofElectricalEngineeringandAutomation，LuoyangInstituteofScienceandTechnology，Luoyang471023，China)摘要：以MSP430单片机为控制核心，设计了(RISC)结构，有较高的处理速度，为控制系统的CAN智能控制系统，着重对CAN智能控制节点SOC解决方案提供了极大的方便。

2、硬、软件的实现进行了描述。根据双口RAM高速、1系统总体结构实时数据交换的特点，提出了一种双口RAM的CAN数据通讯的软件设计方案，实现了CAN控制系统的总体结构如图1所示。由于CAN是一网络中智能控制节点与上位机的CAN通信。种多主的串行通讯总线，各智能控制节点根据工艺关键词：双口RAM；CAN总线；网络控制；单控制要求，主动发送采集数据。片机『工业Pc机l{中图分类号：TP273ICAN—RS232im~l文献标识码：A：t}fc乙A^N总—墨线戈文章编号：1001—2257(2010)03—0046一O3120QfIJlfl120R0lIAbstract：Thestruct

3、ureofCAN—buscontrolJ：⋯．J：systembasedonMSP430isproposedinthispaper．MSP43O智能MSP43O智能控制节点1控制节点nThedesignhardwareofthefieldcontrollersisin—驱动信号lf传感器信号驱动信号jf传感器信troduced．Theideanewcommunicationstrategyu—l现场设备I1现场设备1singthe1OW—poweroperationofMSP430andthe图1控制系统的总体结构high——speedaccessofdual——portRAMi

4、sexpoun——工业PC机采用力控6．0组态软件设计开发控ded，andimplementthedataexchangeinthenet—制系统的管理软件，实现上位工控机对网络内各个workcontrolsystemusingCANbus．MSP430控制节点状态的监控，并实现各节点的控Keywords：dual—portRAM；CANbus；net—制参数的调整；同时利用力控6．0组态软件的实时数据库功能，存储生产过程的各控制参数的变化情workcontrol；MCU况，对参数进行分析，实现对现场设备的故障诊断。0引言2MSP430智能控制节点硬件MSP43O智能控制节点主要

5、完成工业现场的数CAN—bus是国际上应用最广泛的现场总线之一据采集、数据处理以及控制网络内的数据交换。，由于CAN协议只定义了数据链路层和物理层MSP430智能控制节点的核心控制芯片选用TI公协议，而CAN的应用层协议可以由用户根据实际司的MSP430F149单片机J。需要自行定义，或采用一些国际组织制订的标准协虽然MSP430F149集成了片上l2位ADC模议，这增加了CAN总线应用的灵活性和便利块和异步通讯模块，加上必要的外围器件就可构成性[1-23。MSP430系列单片机是一款超低功耗、功一个完整的单片机控制器，但是其既要完成对现场能强大的l6位Flash单片机，采用了精

6、简指令集设备的控制，又要对现场设备的各种运行参数进行收稿日期：2009—11—30采集和处理，同时还要进行网络间的数据通信等工·46·《机械与电子}2010(3)作，这势必会影响到网络控制系统的控制精度。为地址了满足网络系统实时性的需求，同时又不使MSP430F149在数据通讯上花费大量的时间，地址MSP430智能控制节点采用双单片机设计方案，即驱动电路lⅢ电双Ⅲ转电MSP430智能控制节点上有2片MSP430F149，分换RAM塑换芯片、————片别完成CAN数据通讯和现场设备的数据采集、处~P430F149l神椐堡理以及控制工作。[‘’由于CAN协议只定义了数据链路层和物理C

7、PLD1K————一层，因此MSP430智能控制节点的CAN通讯硬件图2通讯板硬件原理主要由CAN控制器和CAN驱动器组成。CAN收发器和控制器分别选用Philips公司的TJALO40和3MSP430智能控制节点通讯软件SJAlO00。SJA10OO是一种独立CAN控制器，是3．1网络通讯协议CAN控制器PCA82C200的替代产品，可完成CANCAN2．0B协议定义了标准帧和扩展帧2种数总线的物理层和数据链路层的所有功能，同时据帧格式。由于在实际网络控制中，MSP430智能S