CAN總線如何用于智能系統(tǒng)設計?盤點基于CAN總線的智能系統(tǒng)!

一直以來，CAN總線都是大家的關注焦點之一。因此針對大家的興趣點所在，小編將為大家?guī)鞢AN總線的相關介紹，詳細內容請看下文。

一、CAN總線智能配電系統(tǒng)

本系統(tǒng)采用CAN總線進行數據的交互傳遞，很好地滿足了系統(tǒng)可靠性、實時性及成本方面的要求。UPS系統(tǒng)的每一路電流都采用自動空氣斷路器進行過流保護，這種保護是有效的，但不是智能的，不能設置，不會報警，更沒有供電及故障報警信息的紀錄，與高可靠性的要求不相符，有進一步改造的必要和需求。

CAN總線硬件設計中，采用Philips公司生產的P87C591單片機，該單片機是一個8位高性能微控制器，具有片內CAN控制器，大大簡化了硬件電路的設計，提高了CAN接口的穩(wěn)定性。

P87C591連接的CAN節(jié)點電路設計比較簡單，所需的外部元件只是一個晶振加兩個電容驅動片內震蕩器、一個連接到復位腳的電阻、電容。使用片內上電復位電路以及一個收發(fā)器將P87C591連接到CAN總線上。

整個CAN總線系統(tǒng)采用CAN2.0B通訊協(xié)議，采用標準幀格式、11位標識符來區(qū)分CAN總線上的節(jié)點。數據處理單元是CAN總線上最重要的節(jié)點，控制整個總線上數據的傳輸和處理，優(yōu)先級最高，其次是數據采集節(jié)點，它是數據的來源，實時采集傳

遞數據，再次是LED顯示節(jié)點。

考慮到系統(tǒng)的擴展問題，預留了一部分標識符，根據用戶要求可以增加、減少數據采集節(jié)點和LED顯示節(jié)點，而不影響系統(tǒng)的優(yōu)先級設計。

數據處理單元是CAN總線上優(yōu)先級最高的節(jié)點，控制著整個總線上的數據傳輸流程，其軟件設計主要包括兩大部分，即通信網絡的應用層協(xié)議和功能實現的流程和編碼。P87C591主要完成數據的處理與傳輸，通過CAN總線接收數據采集節(jié)點采集來的各路模擬量和開關量信息，整理后按協(xié)議存儲到雙口RAM中，并根據處理結果給LED顯示節(jié)點發(fā)送信息。主程序查詢雙口RAM中數據采集節(jié)點的設置信息，實時地傳送信息給數據采集節(jié)點，并向其發(fā)送遠程幀，請求模擬量和開關量信息的傳送，這樣避免了多個數據采集節(jié)點同時上傳采集的信息，有效地防止了接收溢出和數據丟失，接收到采集的各路信息后，處理并存儲到雙口RAM中、發(fā)送給LED節(jié)點。

二、基于CAN總線智能建筑監(jiān)控的通信協(xié)議設計

CAN總線的智能建筑監(jiān)控系統(tǒng)由3部分組成：上位機、CAN通信節(jié)點和各個現場智能設備組成。通信節(jié)點的數量可根據建筑物的規(guī)模增減，CAN總線作為通信網絡將各個節(jié)點連接成一個分布式智能監(jiān)控系統(tǒng)。

(1)上位機：由計算機和監(jiān)控軟件組成，對整個智能建筑監(jiān)控系統(tǒng)的管理和控制，是整個系統(tǒng)的中心。

(2)CAN通信節(jié)點：各通信節(jié)點功能相同，主要完成把現場設備采集到的實時數據發(fā)送到CAN總線上，接收CAN總線發(fā)送來的控制信息。CAN通信節(jié)點的硬件由微處理器、CAN控制器SJAl000、CAN收發(fā)器PCA82C250組成。

(3)現場智能設備：由微處理器、和現場功能裝置等組成。完成檢測、報警、控制、顯示等功能。智能建筑監(jiān)控系統(tǒng)現場設備由照明、空調、電梯、安全監(jiān)控、消防監(jiān)控、給排水，配電等組成。

CAN總線協(xié)議描述了信息在設備之間的傳遞規(guī)則，它對層的定義與開放系統(tǒng)互連模型OSI一致，CAN被分為應用層、數據鏈路層和物理層3層，各層之間互相透明，每一層只與另一設備上相同的那一層通訊，實際的通訊是發(fā)生在每一設備上相鄰的兩層之間，而各個設備只通過物理層的通信介質連接在一起。

CAN總線規(guī)范定義了模型的最下面的兩層：物理層和數據鏈路層。CAN總線驅動器和通信介質則實現了物理層的主要功能。CAN總線控制器實現了總線協(xié)議中規(guī)定的數據鏈路層的傳輸任務。常用的CAN總線驅動器有PHILIPS公司的PCA82C250，總線控制器是SJAl000，通信介質是雙絞線或同軸電纜。

通信節(jié)點訪問總線，對總線上信號進行檢測，只有當總線處于空閑狀態(tài)時，才允許發(fā)送。當總線上有多個節(jié)點同時進行發(fā)送時，必須通過“無損的逐位仲裁”方法來使有最高優(yōu)先權的報文優(yōu)先發(fā)送。在CAN總線上發(fā)送的每一條報文都具有惟一的11位或29位ID。CAN總線的狀態(tài)取決于二進制數‘O’而不是‘1’，所以ID號越小，該報文擁有越高的優(yōu)先權。因此一個為全‘0’標志符的報文具有總線上的最高級優(yōu)先權。

最后，小編誠心感謝大家的閱讀。希望大家對CAN總線已經具備了初步的認識，你們的每一次閱讀，對小編來說都是莫大的鼓勵和鼓舞。最后的最后，祝大家有個精彩的一天。