基于AT89C51CC01單片機(jī)的CAN-LIN網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)

圖2 單片機(jī)電路

　　圖3 CAN接口電路

　　圖4 LIN接口電路

　　在電路中我們設(shè)計(jì)了一個(gè)5位的撥碼開關(guān)，由于在各個(gè)不同的工作系統(tǒng)中，LIN總線和CAN總線的傳輸是不一樣的，這就需要改換軟件，因此在此設(shè)計(jì)中用一個(gè)5位的撥碼開關(guān)用于波特率設(shè)置，三位用于LIN波特率設(shè)置，兩位用于CAN波特率設(shè)置。同時(shí)為了展示網(wǎng)關(guān)的工作狀態(tài)，特意設(shè)計(jì)了工作指示燈，在接收和發(fā)送信號時(shí)分別以一定的頻率閃爍，當(dāng)有故障出現(xiàn)時(shí)，兩個(gè)燈同時(shí)點(diǎn)亮。

　　為增強(qiáng)CAN節(jié)點(diǎn)的抗干擾能力，單片機(jī)的TXDC和RXDC引腳并不是直接與PCA82C250A的TXD和RXD引腳相連，而是通過高速光耦6N137相連(圖3)。這樣很好的實(shí)現(xiàn)了總線上各個(gè)節(jié)點(diǎn)間的電氣隔離，光耦部分電路所采用的兩個(gè)電源VCC和VDD必須是完全隔離的，否則采用光耦也就失去了意義。

　　網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計(jì)

　　網(wǎng)關(guān)的軟件設(shè)計(jì)主要包括主控程序模塊和CAN模塊軟件設(shè)計(jì)以及LIN模塊軟件設(shè)計(jì)，CAN模塊軟件設(shè)計(jì)主要有三個(gè)子函數(shù)，一個(gè)是CAN初始化CAN_INIT(),另外兩個(gè)是CAN_RE_ISR()和CAN_SEND()。CAN_INIT()主要是設(shè)置CAN通信的波特率和CAN基本設(shè)置，波特率可以根據(jù)撥碼開關(guān)的值來設(shè)定，在系統(tǒng)上電之后通過自檢程序自動(dòng)掃描，查預(yù)先設(shè)定好的波特率表格，設(shè)定CAN通信波特率。

　　CAN_RE_ISR()負(fù)責(zé)信息的接收和處理，CAN_SEND()負(fù)責(zé)信息發(fā)送。

　　LIN模塊軟件設(shè)計(jì)主要包括幾個(gè)文件：LIN.H、LIN.C、TEMR0.H　TEMRO.C,其中LIN.H、LIN.C分別實(shí)現(xiàn)LIN規(guī)范的設(shè)定以及UART波特率的設(shè)定和LIN信息的接收與發(fā)送，TEMR0.H　TEMRO.C用于產(chǎn)生LIN總線波特率。主控程序設(shè)計(jì)主要完成整個(gè)網(wǎng)關(guān)的信息轉(zhuǎn)發(fā)功能，當(dāng)CAN接收中斷發(fā)生時(shí)，置LIN發(fā)送標(biāo)志位，準(zhǔn)備轉(zhuǎn)發(fā)CAN信息到LIN網(wǎng)絡(luò);同樣，當(dāng)LIN接收中斷生時(shí)，置CAN發(fā)送標(biāo)志位，準(zhǔn)備發(fā)送LIN信息到CAN網(wǎng)絡(luò)。

　　整個(gè)軟件以C51編寫，并利用KEIL公司的仿真軟件進(jìn)行軟件調(diào)試，最后將完整程序燒寫到AT89C51CC01的flash空間。

　　結(jié)語

　　本文提出了基于AT89C51CC01單片機(jī)的CAN-LIN網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)，解決了現(xiàn)場總線控制中的CAN總線控制網(wǎng)絡(luò)和LIN總線控制網(wǎng)絡(luò)之間的信息傳輸問題，為現(xiàn)場總線的靈活應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明網(wǎng)關(guān)運(yùn)行良好，工作可靠穩(wěn)定，并已應(yīng)用到實(shí)際工作中。