LIN總線技術(shù)在教學(xué)樓照明系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.3.2 LIN從節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

LIN從節(jié)點(diǎn)硬件原理如圖3所示，從節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是能夠正確實(shí)時(shí)地接收?qǐng)?bào)文頭，達(dá)到與主節(jié)點(diǎn)的同步，為下一步的數(shù)據(jù)交換做好準(zhǔn)備。

從節(jié)點(diǎn)對(duì)間隔場(chǎng)和同步字節(jié)場(chǎng)的接收完全采用中斷方式進(jìn)行。為了能及時(shí)感受到主節(jié)點(diǎn)報(bào)文頭的起始階段，將串口接收數(shù)據(jù)端RXD端與單片機(jī)的一個(gè)外部中斷觸發(fā)端口（INT1或INT0）相連，這樣，當(dāng)主節(jié)點(diǎn)發(fā)送過(guò)來(lái)的間隔場(chǎng)的下降沿到來(lái)時(shí)，就可以實(shí)時(shí)地觸發(fā)從節(jié)點(diǎn)進(jìn)入對(duì)報(bào)文頭的接收程序段。從節(jié)點(diǎn)自總線電平下降沿到來(lái)之際，就對(duì)總線顯性電平（低電平）持續(xù)的時(shí)間進(jìn)行累積計(jì)算，直到發(fā)現(xiàn)總線恢復(fù)為隱性電平（高電平）為止。如果此段持續(xù)時(shí)間大于11個(gè)主節(jié)點(diǎn)工作位時(shí)時(shí)間，那么從節(jié)點(diǎn)就斷定是一次幀通信的開始。接著從節(jié)點(diǎn)對(duì)同步字節(jié)場(chǎng)的接收作好準(zhǔn)備，在同步字節(jié)場(chǎng)開始位的第一個(gè)下降沿起，連續(xù)對(duì)同步字節(jié)場(chǎng)的后4個(gè)下降沿進(jìn)行計(jì)時(shí)累加，最后將得到的計(jì)時(shí)時(shí)間除以8，得到主節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的位時(shí)時(shí)間，即主節(jié)點(diǎn)下一步將要進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的波特率。從節(jié)點(diǎn)以此作為串口波特率設(shè)定值，通過(guò)串口與主節(jié)點(diǎn)交換數(shù)據(jù)。

間隔場(chǎng)和同步字節(jié)場(chǎng)的計(jì)時(shí)方法是將定時(shí)器T0設(shè)定成定時(shí)一個(gè)位時(shí)時(shí)間后中斷，在各個(gè)階段查詢定時(shí)器T0中斷次數(shù)，通過(guò)計(jì)算T0中斷次數(shù)的差值，可以間接算出各個(gè)階段的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)度。

由于普通單片機(jī)的外部中斷觸發(fā)端只有下降沿和低電平兩種觸發(fā)方式，所以報(bào)文頭間隔場(chǎng)開始階段和同步字節(jié)場(chǎng)的下降沿可以觸發(fā)從節(jié)點(diǎn)，但報(bào)文信號(hào)的上升沿卻無(wú)法讓從節(jié)點(diǎn)感知。讓接收數(shù)據(jù)流分別經(jīng)過(guò)1個(gè)三態(tài)門和1個(gè)三態(tài)非門再進(jìn)入單片機(jī)的串口，2個(gè)三態(tài)門由單片機(jī)的兩個(gè)端口來(lái)控制，就可以解決這個(gè)問(wèn)題。一般情況下，三態(tài)門導(dǎo)通，三態(tài)非門截止，數(shù)據(jù)流正常進(jìn)入單片機(jī)串口。當(dāng)間隔場(chǎng)的下降沿觸發(fā)單片機(jī)后，程序控制三態(tài)門截止，三態(tài)非門導(dǎo)通，數(shù)據(jù)流反相進(jìn)入單片機(jī)，間隔場(chǎng)的上升沿經(jīng)過(guò)三態(tài)非門后變成下降沿，同樣也可以觸發(fā)單片機(jī)中斷。在隨后的同步字節(jié)場(chǎng)的接收中，可以按照正常中斷方式進(jìn)行，即可由同步字節(jié)場(chǎng)的5個(gè)下降沿觸發(fā)單片機(jī)中斷5次接收。

4 總結(jié)

本文所設(shè)計(jì)的教學(xué)樓照明控制系統(tǒng)是應(yīng)用LIN總線技術(shù)構(gòu)成的控制子網(wǎng)。這種利用LIN總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)的照明控制系統(tǒng)通信實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單易行，成本低，便于網(wǎng)絡(luò)化管理，便于設(shè)備擴(kuò)充，信號(hào)傳輸可靠性高，有一定先進(jìn)性。該系統(tǒng)經(jīng)擴(kuò)展后有著非常廣闊的應(yīng)用前景，不僅可以擴(kuò)展到辦公大樓、商業(yè)中心等公共場(chǎng)所理想的智能照明控制系統(tǒng)，且在節(jié)能方面也有著重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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