基于CAN總線的雙容水箱控制系統
圖4 通信模塊主程序流程圖
(1) CAN控制器的初始化設置
CAN控制器的初始化主要是完成SJA1000的初始化設置,是設計的一個重點,也是一個難點。SJA1000在系統上電、硬件復位或主控制器發出復位命令后需進行初始化,以設定它的工作模式、通信速率、輸出控制方式、標識符和屏蔽格式等重要參數。
(2) 數據發送、接收子模塊
數據發送、接收子模塊主要是控制各個節點數據的發送和接收,數據從CAN控制器SJA1000發送到CAN總線是由CAN控制器自動完成的。
發送程序只需把包裝好的數據送到CAN的發送緩沖區,然后啟動發送命令即可。發送程序可采用查詢方式或中斷方式。由于查詢方式比較簡單,這里不作介紹。而對于中斷方式,發送程序分為兩部分:一是主程序,二是中斷服務程序。主程序主要用于控制信息的發送及當發送緩沖區滿時,把要發送的信息暫存到臨時存儲區;中斷發送程序負責把臨時存儲區中的暫存信息發送出去。信息從CAN總線到CAN接收緩沖區是由CAN控制器自動完成的。
接收程序只需從接收緩沖區讀取要接收的信息即可。接收程序也可采用查詢方式或中斷方式,兩者的繁簡程度相當。
4.2 上位機通信程序的設計
上位機的軟件設計主要包括兩部分內容:監控界面軟件的設計和與適配器通信軟件的設計。監控界面采用"組態王"軟件包,對于不同的系統應用再進行二次開發,通信程序采用VB編寫。上位機的通信程序相當于一個接口轉換程序,一面和適配器的RS232口進行數據交換;另一面和組態王進行數據交換,如圖5所示。
圖5上位機通信程序功能示意圖
VB和適配卡的通信是通過RS232協議完成的,應用VB的通信控件Mscomm可以很方便的實現。VB和組態王的通信是動態數據交換(DDE)實現的。
5 結束語
現場總線由于具有數字式串行網絡的高可靠性,又是一種低成本的計算機網絡,因此倍受人們青睞,已被廣泛應用到各種測量、控制系統中。CAN總線是現場總線技術中發展較快的一種現場總線,與其他總線相比,總線的數據通訊具有獨特的可靠性、實時性和靈活性等技術特點,是有效支持分布式控制或實時控制的串行通訊網絡,且易于用戶進行二次開發工作,因此,越來越受到各工業廠家的重視并成為公認的最有發展前途的現場總線之一。
本文介紹的基于CAN總線雙容水箱水位控制系統已經在武漢大學動機學院系統實驗室得到了成功的應用,實驗證明該系統運行穩定,控制實時性良好。
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