基于CAN总线的温室测控系统的研究与设计
为了提高系统的实时性，报文接收模块采用中断接受方式。该模块包括主程序和接受中断服务程序两部分组成，主程序必须在中断控制报文接受之前使能CAN的接受中断和微控制器QG8的全局中断。当报文发送完之后会产生一个中断通知来接收报文。首先应该看一下中断标志类型，如果是报文成功发送产生的中断，将报文读入滤波器中，否则产生报文出错标志，CANINTF．MERRF位被置1．将接收到报文的标示符字段与滤波寄存器中的值进行比较，如果两者匹配，将该报文载入相应的接受缓冲器，否则产生一个无效报文。如果缓冲器慢将会产生溢出错误，EFLG．RXOOVER位置1．报文接受成功且处理完毕后，MCU将清除中断标志，返回主程序以接受下一条报文。具体的流程图如图5所示。另外整个报文接受过程都可以在接受中断服务程序中完成，不需要与主程序发生交互作用。
3．2 CAN总线应用层软件实现
目前国内还没有CAN通讯的应用层协议标准，而国外现有流行的CANopen、DeviceNet和CANkingdom等应用层协议对于本系统的要求来说实现复杂会造成资源浪费。本文定义了一个简单的通信协议来完成系统所需求的功能。
该协议中采用29位(ID．28-ID．0)标识符的扩展帧格式，这些位的发送顺序是从ID．28到ID．0，最高7位ID．28～ID．22不能全是隐性1。每一个标识符对应一条信息，只有与自己标识符相同的信息才被接收端接收。标识符ID号的大小还决定了发送的优先级和等待时间，标识符越小的报文帧优先被发送。本协议中ID号位28～24的五位表示信息采集节点，包括各种传感器模块，ID号为23～18的四位表示显示节点，包括各种数据的显示和报警节点。ID号为19～14的六位为执行控制节点，包括CO2发生器、循环风扇等控制设备节点。ID15～13为信息类别，包块各种命令信息和状态信息等信息节点。ID12～ID0为预留。
4 系统测试
为了测试本设计的性能，在实验室里进行了CAN总线节点之间的温度测试，如图6所示。在18点和19点(横坐标表示时间)之间进行了温度的测试，在18点钟到18点30分之间A和B节点一直显示实验室的室内温度(15～17℃之间)，过半个小时后将B节点放入22℃的温水中，然后取出。从图中可以看到红色曲线(A节点温度曲线)一直是恒温状态(15～17℃之间)，而白色曲线(B节点温度曲线)在18点30分钟温度升到22℃，随着温度传感器被取出，温度也在下降到15～17℃之间。
5 结束语
本文根据目前温室系统存在的问题，提出了用CAN总线构成温室测控系统传输网络，并根据系统需要设计了简单的应用层通信协议和进行了CAN节点之间温度测试。测试结果表明：本设计传输网络结构简单、可靠性高。另外该测控模块也可以运用在锅炉控制、楼宇控制等各种工业现场测控系统中，实用性强、应用范围广。
加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号：EEPW
或用微信扫描左侧二维码