基于短距無(wú)線通信及CAN總線的照明光源控制研究

　　4.系統(tǒng)硬件4.1 nRF905通訊模塊nRF905與STC89C52單片機(jī)硬件接口如圖1所示.

　　4.2 CAN控制收發(fā)器本方案用到的PCA82C250芯片是為CAN協(xié)議配置的物理總線接口，能夠?yàn)?a class="contentlabel" href="http://2s4d.com/news/listbylabel/label/CAN總線">CAN總線提供差動(dòng)發(fā)送能力，為SJA1000提供差動(dòng)接收能力.

　　圖2為SJA1000與PAC82C250組成的硬件圖.

　　5.系統(tǒng)軟件硬件操作需要通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn).軟件的基本操作包括初始化和常規(guī)服務(wù)兩部分.初始化服務(wù)包括SJA1000和nRF905兩個(gè)芯片的初始化，SJA1000發(fā)送和接收的配置，nRF905的發(fā)送和接收的配置；常規(guī)服務(wù)包括：無(wú)線通信基站.無(wú)線通信從站.無(wú)線終端節(jié)點(diǎn)之間的通信.

　　5.1 CAN總線操作初始化SJA1000芯片，配置SJA_MOD寄存器，進(jìn)入復(fù)位模式，確定驗(yàn)收濾波器模式；配置SJA_CDR0寄存器，選擇PeliCAN模式，禁止SJA1000的CLKOUT引腳；配置總線定時(shí)寄存器波特率設(shè)置為125Kbps,配置輸出控制寄存器為正常輸出模式，TX0為下拉，TX1為下拉；配置命令寄存器釋放接收緩沖器，配置驗(yàn)收濾波寄存器.

　　5.2 無(wú)線數(shù)據(jù)操作初始化nRF905,nRF905所有配置都是通過(guò)SPI接口進(jìn)行，SPI接口由5個(gè)寄存器組成，只有在掉電模式和Standby模式是激活的.置高PWR_UP,置低TRX_CE使nRF905工作于Standby模式.SPI接口包括5個(gè)內(nèi)部寄存器：狀態(tài)寄存器.RF配置寄存器.發(fā)送地址寄存器.發(fā)送有效數(shù)據(jù)寄存器.接收有效數(shù)據(jù)寄存器.通過(guò)配置RF配置寄存器可使nRF905正常運(yùn)行.

　　5.3 CAN總線數(shù)據(jù)發(fā)送CAN發(fā)送：發(fā)送緩沖器配置分為描述符區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，描述符區(qū)第一個(gè)字節(jié)是幀信息字節(jié)，它說(shuō)明了幀格式（標(biāo)準(zhǔn)幀格式或擴(kuò)展幀格式）.遠(yuǎn)程或數(shù)據(jù)幀和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度.標(biāo)準(zhǔn)幀格式有兩個(gè)字節(jié)的識(shí)別碼，擴(kuò)展幀格式有4個(gè)字節(jié)的識(shí)別碼，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度最長(zhǎng)為8個(gè)字節(jié)，發(fā)送緩沖器長(zhǎng)13個(gè)字節(jié).配置發(fā)送緩沖器工作在擴(kuò)展幀格式，發(fā)送數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8個(gè)字節(jié)，識(shí)別碼與下位機(jī)匹配，發(fā)送數(shù)據(jù)為nRF905無(wú)線接收的數(shù)據(jù).檢測(cè)狀態(tài)寄存器，接收狀態(tài)位為0.發(fā)送完成狀態(tài)位為1且發(fā)送緩沖器狀態(tài)位為1,則將發(fā)送緩沖器數(shù)據(jù)放入TX緩沖器，命令寄存器SJA_CMR發(fā)送請(qǐng)求位置1,發(fā)送數(shù)據(jù).

　　5.4 CAM總線數(shù)據(jù)接收CAN接收：中斷寄存器SJA_IR接收中斷位置高，開始接收RX緩沖區(qū)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)存入接收緩沖區(qū)，存儲(chǔ)完成后接收緩沖器位置高釋放RX緩沖區(qū)；釋放仲裁丟失捕捉寄存器和錯(cuò)誤捕捉寄存器.

　　5.5 無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送nRF905發(fā)送：TRX_CE=0,TXEN=0,nRF905處于SPI編程；CSN置低，SPI等待一條指令W_TX_PAYLOAD=“00100000”,寫TX有效數(shù)據(jù)，寫操作從字節(jié)0開始；發(fā)送TX緩存存放數(shù)據(jù)；CSN置高；CSN置低，SPI等待一條指令，W_TX_ADDRESS=“00100010”,寫TX地址，全部寫操作從字節(jié)0開始；發(fā)送TX緩存存放地址；CSN置高；TRX_CE置高開始發(fā)送；發(fā)送完成后TRX_CE置低.

　　5.6 無(wú)線數(shù)據(jù)接收nRF905接收：TRX_CE=1,TXEN=0,nRF905 處于接收狀態(tài)；DR=1TRX_CE==1TXEN==0是否為1,判斷是否有新數(shù)據(jù)傳入且數(shù)據(jù)接收完成，TRX_CE=0進(jìn)入Standby模式；CSN置低，SPI等待一條指令，R_RX_PAYLOAD=“00100100”,讀RX有效數(shù)據(jù)，讀操作從字節(jié)0開始；CSN置高；TRX_CE=1.

　　5.7 無(wú)線通信基站控制常規(guī)服務(wù)即無(wú)線通信基站工作包括：在完成對(duì)nRF905芯片的初始化后使TXEN和TRX_CE引腳置低，nRF905處于SPI編程，將nRF905所發(fā)地址及數(shù)據(jù)寫入緩存，置高TRX_CE和TXEN引腳，發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送不成功則重新發(fā)送，如果成功，置低TRX_CE,等待下一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送.

　　6.系統(tǒng)測(cè)試將CAN收發(fā)器單片機(jī)的串行接口與PC機(jī)串口相連，利用PC機(jī)串口通信程序?qū)?shù)據(jù)通過(guò)串口發(fā)送給CAN接收器，實(shí)現(xiàn)CAN節(jié)點(diǎn)的收發(fā)數(shù)據(jù)測(cè)試.串行通信的參數(shù)設(shè)置為：串口端口號(hào)：

　　1;波特率：9 6 0 0 b p s;數(shù)據(jù)位：8位；停止位：1位.

　　在使用串口時(shí)先要打開串口，然后將數(shù)據(jù)傳給CAN節(jié)點(diǎn)單片機(jī).發(fā)送數(shù)據(jù)中要包含無(wú)線控制器的下位機(jī)地址和其他控制信息，如在實(shí)驗(yàn)中使用的節(jié)點(diǎn)地址為0×00020406.其他控制數(shù)據(jù)為34.34對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)為00110100.

　　實(shí)驗(yàn)表明，本方案給出的無(wú)線與有線混合的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)工作正常.

　　無(wú)線通信基站發(fā)送0X34到無(wú)線通信從站，從站接收信號(hào)后通過(guò)C A N總線發(fā)送至終端節(jié)點(diǎn)，終端節(jié)點(diǎn)接收并在數(shù)碼管顯示接收數(shù)據(jù)，并控制下面LED燈相應(yīng)的暗滅，顯示正常發(fā)送RXOK信號(hào)通過(guò)CAN總線傳輸至無(wú)線通信從站，從站將信號(hào)發(fā)送至基站，基站接收信號(hào)并將數(shù)碼管置零，等待下一個(gè)發(fā)送信息.

　　7.小結(jié)該系統(tǒng)能利用有線與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合完成對(duì)光源的控制，取得了較好的效果，綜合了有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的各自優(yōu)點(diǎn)，使得網(wǎng)絡(luò)控制成本更低.網(wǎng)絡(luò)利用率更高.系統(tǒng)智能化更強(qiáng)，便于網(wǎng)絡(luò)的管理和應(yīng)用，適合學(xué)校.家庭.政府.企業(yè)等場(chǎng)所應(yīng)用，該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將具有可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益.