基于CAN總線的鍋爐分布式監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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為進(jìn)一步提高系統(tǒng)的抗干擾能力，在CAN控制器SJA1000和CAN控制器接口PCA82C250之間加接6N137光電隔離芯片，并采用DC-DC變換器隔離電源。通信信號(hào)傳輸?shù)綄?dǎo)線的端點(diǎn)時(shí)會(huì)發(fā)生反射，反射信號(hào)會(huì)干擾正常信號(hào)的傳輸，因而總線2端兩個(gè)124 W的電阻(見圖1)對匹配總線阻抗起著相當(dāng)重要的作用；忽略掉它們，會(huì)使數(shù)據(jù)通信的抗干擾性和可靠性大大降低，甚至無法通信。PCA82C250第8腳與地之間的電阻RS稱為“斜率電阻”，它的取值決定了系統(tǒng)處于高速工作方式還是斜率控制方式。把該引腳直接與地相連，系統(tǒng)將處于高速工作方式。在這種方式下，為避免射頻干擾，使用屏蔽電纜作總線；而在波特率較低、總線較短時(shí)，一般采用斜率控制方式，上升和下降的斜率取決于RS的阻值。通常情況下，RS較理想的功率取值范圍為15 kW～200 kw。在這種方式下，使用平行線或雙絞線作總線。
溫度測量模塊采用美國DalIas公司推出的基于單總線技術(shù)的數(shù)字溫度計(jì)芯片DS1822,其連接電路簡單，無需外接元件，如圖4所示。DS1822采用了一種將溫度直接轉(zhuǎn)換為頻率的時(shí)鐘計(jì)數(shù)法，計(jì)數(shù)時(shí)鐘由溫度系數(shù)很低的振蕩器產(chǎn)生，因而非常穩(wěn)定；而計(jì)數(shù)的閘門周期則由溫度系數(shù)很高(即對溫度非常敏感)的振蕩器決定。
壓力測量模塊采用精密智能壓力傳感器PPT-R。PPT-R是霍尼威爾公司生產(chǎn)的高品質(zhì)壓力傳感器，帶有不銹鋼隔膜，適用于對高溫、腐蝕性介質(zhì)的測量。
PPT-R智能壓力傳感器性能優(yōu)良、組態(tài)靈活。PPT-R傳感器可對每次測量的壓力信號(hào)進(jìn)行積分，積分時(shí)間可在8 ms～12 s之間選擇。這樣可以提高數(shù)字控制系統(tǒng)在不同環(huán)境條件下的適應(yīng)性和抗干擾能力。PPT傳感器具有優(yōu)異的重復(fù)性和穩(wěn)定性，其壓力信號(hào)可由單片機(jī)設(shè)置為數(shù)字輸出模式，也可以設(shè)置為模擬輸出模式。本系統(tǒng)中，將其設(shè)置為數(shù)字輸出模式。
3 軟件的設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)采用模塊化方式，主要分為上位機(jī)程序模塊、數(shù)據(jù)采集處理模塊和CAN通信模塊等。在此主要介紹上位機(jī)軟件模塊與CAN通信模塊的設(shè)計(jì)。
3.1 上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)
上位機(jī)軟件以Borland公司推出的C++Builder6為開發(fā)平臺(tái)，具有系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、監(jiān)控狀態(tài)設(shè)置、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收、節(jié)點(diǎn)狀態(tài)查詢、中斷接收數(shù)據(jù)管理等功能。上位機(jī)首先對CAN總線及其自身初始化，然后發(fā)送命令通知特定的節(jié)點(diǎn)向CAN總線上發(fā)送數(shù)據(jù)，通過CAN總線上傳到上位機(jī)，再由上位機(jī)處理。上位機(jī)采用定時(shí)輪循方式向各個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)命令，采用中斷方式接收數(shù)據(jù)。
首先用CreateFile( )打開通信串口，函數(shù)引用格式為：
CreateFile(1pFileName，dwDesiredAccess，dwShare-Mode，lpSecurityAttributes，dwCreationDistribution，dw-FlagsAndAttributes，hTemplateFile)；
然后用BuildCommDCB()和SetCommState( )函數(shù)通過通信設(shè)備控制塊DCB(Device Control Block)設(shè)置串口通信參數(shù)，如波特率、停止位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位等；
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