基于CAN總線的電梯群控系統(tǒng)的通訊接口設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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CAN Bus通訊接口是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，設(shè)備的正確運(yùn)行與其密切相關(guān)。圖2給出了一個(gè)實(shí)際電梯控制系統(tǒng)的CAN Bus通訊單元電路圖。電路結(jié)構(gòu)為：
MCU（*P87C52X2）＋CAN控制器（SJA1000）＋CAN收發(fā)器（TJA1040T）
圖2 CAN Bus通訊單元電路圖
目前，SJA1000被廣泛用作CAN控制器。TJA1040芯片是PHILIPS公司在2002年推出的新一代高速CAN收發(fā)器，是PCA82C250/251、TJA1050的升級型號，具有非常優(yōu)秀的EMC性能，在不上電狀態(tài)下有理想的無源性能，提供低功耗管理，支持遠(yuǎn)程喚醒，并集成有完善的總線保護(hù)功能。TJA1040可以支持40Kbps～1Mbps高速率范圍，在不需要CAN中繼器的場合，通訊距離可達(dá)1.2KM遠(yuǎn)，通訊節(jié)點(diǎn)數(shù)目可達(dá)110個(gè)節(jié)點(diǎn)。TJA1040是CAN協(xié)議控制器和物理總線的接口，提供了對總線的差動(dòng)發(fā)送能力和對CAN控制器的差動(dòng)接收能力。
四、通訊軟件設(shè)計(jì)
CAN設(shè)計(jì)的三層結(jié)構(gòu)模型為：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。網(wǎng)絡(luò)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能由CAN接口器件完成，包括硬件電路和通訊協(xié)議兩部分。CAN通訊協(xié)議規(guī)定了四種不同用處的網(wǎng)絡(luò)通訊幀，即數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、錯(cuò)誤指示幀和超頻幀。CAN通訊協(xié)議的實(shí)現(xiàn)，包括各種通訊幀的組織和發(fā)送，均是由集成在SJA1000通訊控制器中的電路實(shí)現(xiàn)的，因此系統(tǒng)的開發(fā)主要在應(yīng)用層軟件的設(shè)計(jì)上。應(yīng)用層軟件的核心部分是CPU與SJA1000通訊控制器之間的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送程序，即CPU把待發(fā)的數(shù)據(jù)發(fā)給SJA1000通訊控制器，再由SJA1000通訊控制器發(fā)到總線上；當(dāng)SJA1000通訊控制器從總線接收到數(shù)據(jù)后，CPU再把數(shù)據(jù)以走。首先，應(yīng)對SJA1000中的有關(guān)控制寄存器寫入控制字，進(jìn)行初始化。接著，CPU即可通過SJA1000接收/發(fā)送緩存區(qū)向物理總線接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)采用中斷方式實(shí)現(xiàn)CAN的通訊過程，其程序流程圖如圖3所示。
圖3 程序流程圖
基于CAN總線的電梯群控技術(shù)通過在實(shí)踐中的應(yīng)用檢驗(yàn)表明，它可以使整個(gè)控制系統(tǒng)的控制信號線數(shù)從數(shù)百根減少到幾根，極大地方便了電梯的安裝和維修，提高了電梯的運(yùn)行效率和服務(wù)質(zhì)量，具有廣闊的應(yīng)用前景。
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