基于ARM的CAN總線電纜溝道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

CON8插座是模擬傳感器的連接插座，24 V用于給模擬傳感器供電，信號(hào)輸出引腳直接連接到運(yùn)放LF347輸入引腳。溫度傳感器輸出與被測(cè)溫度成線性的4～20 mA的電流信號(hào)。所以系統(tǒng)采用射隨器，先讓電流流過(guò)125 Ω電阻到地，將4～20 mA電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成相對(duì)應(yīng)0．5～2．5 V電壓。電壓輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)射隨器，運(yùn)放輸出的電壓信號(hào)大小不變，直接連接到LPC2292的A/D引腳。這樣下位機(jī)將數(shù)字、模擬傳感器各種信號(hào)經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換采集后，打包通過(guò)CAN總線直接上傳到上位機(jī)，上位機(jī)再通過(guò)數(shù)值轉(zhuǎn)換，就可得到溝道中各種信息真實(shí)值。這種電流轉(zhuǎn)換電壓設(shè)計(jì)不僅簡(jiǎn)單，而且精度高，穩(wěn)定性好。

5 CAN通信軟件設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)選用μC／OS-II嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)CAN通信，在LPC2292上移植成功后，可用作為內(nèi)核來(lái)編寫監(jiān)控系統(tǒng)的控制軟件。
5．1 運(yùn)行μC／OS-II操作系統(tǒng)
工程的CAN實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)建立兩個(gè)任務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，即CAN發(fā)送任務(wù)和CAN采集任務(wù)。在主函數(shù)main中先利用OSInit()初始化μC／OS-II操作系統(tǒng)，建立一個(gè)信號(hào)量并把信號(hào)計(jì)數(shù)器清零，然后利用OSTaskCreate()創(chuàng)建第一個(gè)任務(wù)Tasksend()，再通過(guò)OSStart()啟動(dòng)操作系統(tǒng)的多任務(wù)調(diào)度機(jī)制，開(kāi)始運(yùn)行系統(tǒng)的主要應(yīng)用程序。主函數(shù)代碼如下：

5．2 數(shù)據(jù)的收發(fā)
接收數(shù)據(jù)可采用查詢方式或中斷方式。為了提高效率，數(shù)據(jù)接收采用中斷方式。兩個(gè)任務(wù)中，設(shè)置任務(wù)Tasksend()的優(yōu)先級(jí)最高，任務(wù)Taskrev()的優(yōu)先級(jí)次高。任務(wù)Tasksend()主要負(fù)責(zé)初始化CAN，初始化定時(shí)器0，初始化VIC，建立信號(hào)量用于任務(wù)Taskadrev()與中斷通信并建立新的任務(wù)Taskrev()，并處理采集數(shù)據(jù)。任務(wù)Taskadrev()一直處于等待信號(hào)狀態(tài)，一旦從中斷得到信號(hào)，立刻采集數(shù)據(jù)，并通過(guò)郵箱將采集到數(shù)據(jù)指針發(fā)給任務(wù)Tasksend()。
基于μC／OS-II的CAN接收數(shù)據(jù)、發(fā)送數(shù)據(jù)任務(wù)流程圖如圖5,6所示。

6 結(jié)語(yǔ)
以ARM7TDMI內(nèi)核的嵌入式微控制器LPC2292作為主控制器、CAN總線作為數(shù)據(jù)傳輸方式通信的嵌入式系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)CAN通信的優(yōu)良可靠性也成為影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。以LPC2292為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，并且在成功地移植μC／OS-II的基礎(chǔ)上，研究CAN通信軟件設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明該系統(tǒng)設(shè)計(jì)可行，并且滿足了快速、準(zhǔn)確、多信息量的要求。