【正文】 AD6 1 AD7 2 XIAL2 10 RST 17 CLKOUT 7 XIAL1 9 ALE/AS 3 IX1 14 WR 6 CS 4 RD/E 5 INT 16 U2 SJA1000 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 16 圖 5 八路開關量電路 八路開關量通過驅動繼電器，輸入到單片機 P2 口，當開關量信號有現(xiàn)場傳感器產(chǎn)生，信號一般較微弱，須經(jīng)放大電路，信號較大時可直接驅動繼電器實現(xiàn)信號傳輸。繼電器 驅動電流一般在幾毫安到幾十毫安。 本設計繼電器不做特殊要求， 根據(jù)信號類型及外圍 設備情況具體選定，在此不再贅述。 下面是繼電器綜合介紹 一、繼電器的定義 繼電器的定義 繼電器 :當輸入量 (或激勵量 )滿足某些規(guī)定的條件是能在一個或多個電器輸出電路中產(chǎn)生躍變的一種器件 繼電器的繼電特性 繼電器輸出入量和輸出量之間在整個變化過程中的相互關系成為繼電器的繼電特征或控制特征 .用 x 表示輸入回路量 ,y 表示輸出回路的輸出量 ,當輸出量 x 連續(xù)變化到一定量 xa 時 ,輸出量 y發(fā)生躍變 ,有 0 增加到 ya 值 ,則是輸入量繼續(xù)增加 ,是輸出保持不變 .相反 ,當減少到 xb 是 ,y又突然由 ya 減少到 被稱為繼電器的動作 值 ,xb 被稱為繼電器的釋放值 ,ya 即是繼電器的負載 . 二、繼電器的分類 按繼電器的工作原理或結構特征分類 6 7 8 RST 9 16 XTAL2 18 XTAL1 19 VSS 20 PSEN 29 ALE 30 EA/VPP 31 34 36 38 AT89C51 K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 3 4 5 VCC 40 U1 總線 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 17 （ 1）電磁繼電器：利用輸入電路內點路在電磁鐵鐵芯與銜鐵間產(chǎn)生的吸力作用而工作的一種電氣繼電器。 直流電磁繼電器：輸入電路中的控制電流為直流的電磁繼電器。 交流電磁繼電器：輸入電路中的控制電流為交流的電磁繼電器。 磁保持繼電器：利用永久磁鐵或具有很高剩磁特性的鐵芯，是電磁繼電器的銜鐵在其線圈斷點后仍能保持在線圈通電時的位置上的繼電器。 （ 2）固體繼電器：指電子元件履行其功能而無機械運動構件的，輸 入和輸出隔離的一種繼電器。 （ 3）溫度繼電器：當外界溫度達到給定值時而動作的繼電器。 （ 4）舌簧繼電器：利用密封在管內，具有觸電簧片和銜鐵磁路雙重作用的舌簧的動作來開 ,閉或轉換線路的繼電器。 干簧繼電器：舌簧管內的介質的介質為真空，空氣或某種惰性氣體，即具有干式觸點的舌簧繼電器。 濕簧繼電器：舌簧片和觸電均密封在管內，并通過管底水銀槽中水銀的毛細作用，而使水銀膜濕潤觸點的舌簧繼電器。 ?；衫^電器：由?；晒芑蛴懈苫申P于一個或多個剩磁零件組成的自保持干簧繼電器。 舌簧管：同理舌簧管有干簧管 ,濕簧管 ,?；晒苋N類 型。 （ 5）時間繼電器：當加上或除去輸入信號時，輸出部分需延時或限時到規(guī)定的時間才閉合或斷開其被控線路的繼電器。 電磁時間繼電器：當線圈加上信號后，通過減緩電磁鐵的磁場變化而后的延時的時間繼電器。 電子時間繼電器：由分立元件組成的電子延時線路所構成的時間繼電器，或由固體延時線路構成的時間繼電器。 混合式時間繼電器：由電子或固體延時線路和電磁繼電器組合構成的時間繼電器。 （ 6）高頻繼電器：用于切換高頻 ,射頻線路而具有最小損耗的繼電器。 （ 7）極化繼電器：有極化磁場與控制電流通過控制線圈所產(chǎn)生的磁場綜合作用而動 作的繼電器。繼電器的動作方向取決于控制線圈中流過的的電流方向。 二位置極化繼電器：繼電器線圈通電時，銜鐵按線圈電流方向被吸向左邊或右邊的位置，線圈斷電后，銜鐵不返回。 二位置偏倚計劃繼電器：繼電器線圈斷電時，銜鐵恒靠在一邊；線圈通電時，銜鐵被吸向另一邊。 三位置極化繼電器：繼電器線圈通電時，銜鐵按線圈電流方向被吸向左邊或右邊的位置；線圈斷電后，總是返回到中間位置。 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 18 （ 8）其他類型的繼電器：如光繼電器 , 聲繼 電器 ,熱繼電器 ,儀表式繼電器 ,霍爾效應繼電器 ,差動繼電器等。 撥碼開關地址輸入電路 模塊的 CAN 波特率和 MAC ID 是通過撥碼開關 SW1 進行設定。上電后，單片機首先讀取撥碼開關的數(shù)值，并在 CAN 初始化中將其寫入 SJA1000 的接收代碼寄存器，作為該節(jié)點的標識碼。 12345678161514131211109S2S W D I P 8V C C10195 84 73 6211121314151610KR2S H / L D1C L K2E3F4G5H6GND8QH9A11B12C13D14CLK INH15VCC16U574 L S 16 5V C CP 1. 0/ T 21P 1. 1/ T 2E X2P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T9P 3. 0/ R xD10P 3. 1/ T xD11P 3. 2/ I N T 012P 3. 3/ I N T 113P 3. 4/ T 014P 3. 5/ T 115P 3. 6/ W R16P 3. 7/ R D17X T A L 218X T A L 119V S S20P 2. 0/ A 821P 2. 1/ A 922P 2. 2/ A 1023P 2. 3/ A 1124P 2. 4/ A 1225P 2. 5/ A 1326P 2. 6/ A 1427P 2. 7/ A 1528P S E N29A L E30E A / V P P31P 0. 7/ A D 732P 0. 6/ A D 633P 0. 5/ A D 534P 0. 4/ A D 435P 0. 3/ A D 336P 0. 2/ A D 237P 0. 1/ A D 138P 0. 0/ A D 039V C C40U1A T 89 C 51 圖 6 串并轉換電路 單片機大部分接口有限，本設計為了減少接口的占用，采用八位移位寄存器芯片74LS165，將并行數(shù)據(jù)轉換為串行數(shù)據(jù)輸入單片機，以確定系統(tǒng)的波特率。 8 位移位寄存器（并行輸入，互補串行輸出） 芯片 簡要說明 ： 74LS165 為 8 位移位寄存器 ,其主要電特性的典型值如下： 當移位 /置入控制端（ SH/LD）為低電平時，并行數(shù) 據(jù)（ A － H ）被置入寄存器，而時鐘（ CLK,CLK INH ）及串行數(shù)據(jù)（ SER ）均無關。當 SH/L D 為高 電平時，并行置數(shù)功能被禁止。 CLK 和 CLK INK 在功能上是等價的，可以交換使用。當 CLK 和CLKINK 有一個為低電平并且 SH/LD 為高電平時，另一個時鐘可以輸入。當 CLK 和CLKINK 有一個為高電平時，另一個時鐘被禁止。只有在 CLK 為高電平時 CLK INK 才可變?yōu)楦唠娖健? 引出端符號 CLK,CLK INH 時鐘輸入端（上升沿有效） 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 19 A－ H 并行數(shù)據(jù)輸入端 SER 串行數(shù)據(jù)輸入端 QH 輸出端 SH/L D 移位控制 /置入控制（低電平有效） 放大電路電路 驅動繼電器 為仿真是對弱開關量進行放大，實現(xiàn)仿真。另外加上了輔助電路設計，該電路主要用于對開關信號的放大 圖 7 圖放大電路 開關量由左端口輸入，經(jīng)放大后 驅動繼電器，并由其對單片機進行信號輸入。 4K7 10K VCC C? Cap 接單片機 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 20 電路圖與電路板的最 終定型 電路圖 綜合以上 分步 設計，最終確定基于 CAN 總線八路開關量的電路圖 。 12345678161514131211109S2S W D I P 8123J P 1C O NR X 12OVDD218VDD122T X 013M O D E11R X 019VDD312V S S 221V S S 315V S S 18AD023AD124AD225AD326AD427AD528AD61AD72X I A L 210R S T17C L K O U T7X I A L 19A L E / A S3I X 114WR6CS4R D / E5I N T16U2S J A 1000V C C3 51C A N H7R X D4 6GND2Vs8U482C 250V C CC2C1V C C10195 84 73 6211121314151610KR212Y216M H zCS1V C C8SO2R S TS C K6WP3SI5V s s4U3X 2045010KR7V C CS1S W P BV C C510R8D S ?L E D 2510R4V C C15pFC315pFC4 2MR612Y112M H z15pFC515pFC62MR5V C C1KR91KR 10R 11120/ N C12JC A N _B U SC710uFC8V C CP 1P 2P 3P 4P 5P 6P 7P 8R S T9P 10P 11P 12P 13P 14P 15P 16P 17X T A L 218X T A L 119V S S20P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27P 28P S E N29A L E30E A / V P P31P 32P 33P 34P 35P 36P 37P 38P 39V C C40U1A T 89C 511 2U 16A1 2U 17AS H / L D1C L K2E3F4G5H6GND8QH9A11B12C13D14CLK INH15VCC16U574L S 165V C CV D D 3V 310KR 12VDDNCANODE2C A T H O D E3GND7V c cU66N 137V D D 3V 310KR 13VDDNC23NCVOVEV c cU76N 137K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8八路開關量驅動繼電器30pFC 1030pFC9D1 D247KR 14V C C 圖 8 電路原理圖 PBC 電路板 經(jīng)過檢查電路無誤后，對電路圖進行合理的布局，并對元件進行合理的封裝 之后，進行電路板制作。 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 21 圖 9 電路板 平面圖 圖 10 3D 效果圖 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 22 圖 11 電路板背面情況 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設