【正文】 首先，初始化主節(jié)點硬件設備如：TFT 彩屏、SD 卡、CAN 控制器、中斷系統(tǒng)等，接著顯示監(jiān)控界面 1，然后進入一個無限的工作循環(huán)。然而，節(jié)點主程序是這些程序模塊的調用者，是實現主節(jié)點功能的途徑，所以其他程序模塊的設計，目的都是為了服務于主程序，以實現主節(jié)點監(jiān)控從節(jié)點燈設備的功能。經過仔細思考后將從節(jié)點軟件劃分為六大模塊，它們分別為：系統(tǒng)初始化模塊、CAN 協議模塊、照明控制信號數據處理模塊、鍵盤掃描及處理模塊、照明燈定時控制模塊以及 LCD 液晶顯示模塊。因此，照明設備是否正常工作直接取決于從節(jié)點的軟件設計。在本設計中，經過精心的設計規(guī)劃，將主節(jié)點系統(tǒng)軟件劃分為七大模塊，它們分別為：系統(tǒng)初始化模塊、CAN 協議模塊、TFT 液晶顯示模塊、SD 卡驅動模塊、UART 驅動模塊、觸摸屏鍵盤掃描模塊以及蜂鳴器驅動模塊。因此，主節(jié)點的軟件結構設計的好壞以及其程序模塊的劃分是否得當，將會直接地影響著整個照明控制系統(tǒng)的性能優(yōu)劣。本系統(tǒng)軟件結構主要包括主節(jié)點軟件結構和從節(jié)點軟件結構兩部分。這樣使系統(tǒng)在添加新功能時變得非常容易，在建立復雜應用和提高代碼的可讀性、可重復利用性方面也是非常有益的。串口通信電路如圖 所示 C1+V23456TOU7RIN8out9in0GDcMAXFKPJ圖 串口通信電路廣西科技大學(籌)畢業(yè)設計論文 基于 CAN 總線的智能照明控制系統(tǒng)設計234 軟件設計 系統(tǒng)軟件結構系統(tǒng)軟件采用廣泛流行的計算機高級語言 C 語言編寫，它具有語言簡潔、緊湊，生成目標代碼質量高、程序執(zhí)行效率高，容易閱讀、具有很好的移植性，具有較強的結構性和便于模塊化設計等優(yōu)點。鍵盤電路如圖 所示 I圖 鍵盤電路原理圖廣西科技大學(籌)畢業(yè)設計論文 基于 CAN 總線的智能照明控制系統(tǒng)設計22 串口通信電路設計從節(jié)點串口通信電路主要由美信公司生產的 Max232 芯片和相應的通信指示電路構成，主要是用于單片機程序的燒寫和程序的調試。TXDGNVC3R4EF5AL6H7S8U0+圖 CAN 總線驅動電路原理圖 鍵盤電路設計鍵盤電路采用比較簡單的獨立式鍵盤,便能滿足設計要求，成本低廉，編程相對簡單。PCA82C250 的 Rs 腳上接有一個斜率電阻，電阻大小可根據總線通信速度適當高調整，一般在 16～140kΩ 之間。電阻可起到一定的限流作用，保護 PCA82C250 免受過流的沖擊。另外，如圖 所示在 PCA82C250 與 CAN 總線的接口部分也采用了一定的安全和抗干擾措施。它是 CAN 控制器和物理總線間的接口，它可以提供對總線的差動發(fā)送能力和對 CAN 控制器的差動接收能力，增大通信距離，提高系統(tǒng)瞬間抗干擾能力，保護總線，降低射頻干擾等。SJA1000 的發(fā)送、接收總線上拉了兩個 LED 通信指示燈，用于指示 CAN 總線通信是否成功，方便、直觀地發(fā)現通信故障，利于故障檢測與維修。SJA1000 的 RD、WR、ALE 分別與單片機 STC89C52的對應引腳相連，INT 與 STC89C52 的外部中斷 1 相連。當 RX0 高于 RX1 時，讀出為隱性電平，否則為顯性電平VSS2 21 輸入比較器地VDD1 22 邏輯電路 5V 電源SJA1000 CAN 總線通信控制器接口電路如圖 所示，SJA1000 的數據線AD0～AD7 與 STC89C52 單片機的數據線 P0 口相連。VSS1 8 邏輯電路地XTAL1 9 振蕩放大器輸入，外部振蕩放大器信號經此引腳輸入XTAL2 10 振蕩放大器輸出，使用外部振蕩信號時此引腳必須開路MODE 11 方式選擇輸入端：1=Intel 方式，0=Motorola 方式VDD3 12 輸出驅動器 5V 電源TX0 13 由輸出驅動器 0 至物理總線的輸出端TX1 14 由輸出驅動器 1 至物理總線的輸出端VSS3 15 輸出驅動器地/INT 16 中斷輸出端，用于向微控制器提供中斷信號/RST 17 復位輸入端，用于重新啟動 CAN 接口(低電平有效)廣西科技大學(籌)畢業(yè)設計論文 基于 CAN 總線的智能照明控制系統(tǒng)設計20VDD2 18 輸入比較器 5V 電源SJA1000 引腳功能符號 引腳 功能RX0 RX1 19 20 由物理總線至 SJA1000 輸入比較器的輸入端。SJA1000 的主要新功能如下：標準結構和擴展結構報文的接收和發(fā)送64 字節(jié)的接收 FIFO標準和擴展幀格式都具有單/雙接收濾波器（含接收屏蔽和接收碼寄存器）可進行讀/寫訪問的錯誤計數器可編程的錯誤報警限制最近一次的錯誤代碼寄存器每一個 CAN 總線錯誤都可以產生錯誤中斷具有丟失仲裁定位功能的丟失仲裁中斷單發(fā)方式（當發(fā)生錯誤或丟失仲裁時不重發(fā)）只聽方式（監(jiān)聽 CAN 總線無應答無錯誤標志）支持熱插拔（無干擾軟件驅動位速率檢測）硬件禁止 CLKOUT 輸出表 SJA1000 引腳功能SJA1000 引腳功能符號 引腳 功能AD0 AD7 2,1,28 23地址/數據復用總線ALE 3 地址鎖存信號（Intel 方式）或 使能信號（Motorola 方式）/CS 4 片選信號輸入端，低電平允許訪問 SJA1000/RD 5 微控制器的讀信號（Intel 方式）或 E 信號（Motorola 式）/WR 6 微控制器的寫信號（Intel 方式）或讀寫信號（Motorola 方式）CLKOUT 7 時鐘信號輸出口，由 SJA1000 內部振蕩器經可編程分頻器得到的時鐘信號經 CLKOUT 端口輸出供外部電路使用。為了實現軟件兼容，SJA1000 采用了兩種工作方式 BasicCAN 方式（PCA82C200 兼容方式）和 PeliCAN（方式擴展特性方式)。SJA1000 的引腳圖如圖 所示,管腳功能說明如表 33 所示。SJA1000 是 NXP 公司的 PCA82C200CAN 控制器的替代產品?？傊?SJA1000 是 CAN 總線通信得以進行的核心部件，是 CAN 總線協議的實現者。在 CAN 總線通信接口中，采用 NXP 公司的 SJA1000 用于實現 CAN 總線通信協議，將單片機中的上層數據按照 CAN 總線幀格式打包并發(fā)送出去，同時將接收到的數據進行解包緩存供單片機讀取。WR 為讀寫控制線：當 WR=0 時，為寫 LCD 液晶模塊，當 WR=1 時，為讀 LCD 模塊；EN 為使能信號端：當 EN=下降沿時，寫 LCD 有效；當 EN=上升沿時，讀 LCD 數據有效。SMC1602A 液晶模塊引腳功能描述如表 所示。SMC1602A 液晶模塊外形尺寸如圖 所示；SMC1602A 液晶接口電路原理圖如圖 所示。外部接口：CAN 控制器 SJA1000 的數據口和液晶 LCD1602A 的數據線復用，同時與單片機的 P0 口相連，SJA1000 CAN 控制器的片選端 CS、復位端 RST、地址鎖存端ALE、中斷信號輸出端/INT 分別與單片機的 、ALE、/INT1 相連。②通過外接晶振和 2 個 30pF 的起振電容，與單片機內部的反相器構成振蕩電路，產生振蕩信號，經 12 分頻后，為單片機提供工作時鐘信號。時鐘振蕩電路：STC89C52 單片機時鐘電路有兩種方式。由于復位端與 GND 之間跨接了 1 個 10K 電阻，故有電流流過 R4，最后 RST 管腳變?yōu)榈碗娖剑瑔纹瑱C恢復正常工作模式。其電路結構如圖 所示，在單片機上電之前，電容 C2 上下兩端的電位都為 0V,故電容電壓 Uc2=0V。 GNDA01234567LERWITP+圖 3 .14 STC89C52 最小系統(tǒng)電路原理圖復位電路：在本設計中采用硬件比較簡單的容阻式復位電路。該單片機最小系統(tǒng)主要包括復位電路、時鐘振蕩電路、外部接口等。 X_x圖 串口通信電路原理圖 從節(jié)點單元電路設計 單片機最小系統(tǒng)設計從節(jié)點主控制器采用的是 STC89C52 單片機，它含有 128 字節(jié)數據存儲器，內置8K 的電可擦除 FLASH ROM，可重復編程，大小能滿足 CAN 總線照明控制系統(tǒng)智能從節(jié)廣西科技大學(籌)畢業(yè)設計論文 基于 CAN 總線的智能照明控制系統(tǒng)設計15點的軟件設計要求。SP3232EEA 用于實現 TTL 電平與 RS232 電平的轉換，只要在它的外部接上幾個簡單的電容就夠成了通信電路。系統(tǒng)電源電路原理圖如圖 所示。再將+5V 直流源分別輸入到穩(wěn)壓器 和 分別穩(wěn)壓輸出+ 和+ 電源為處理器等供電。圖 鍵盤電路原理圖 電源電路設計在本系統(tǒng)中由于需要使用到+5V、+、+ 電源，故在此設計中包括三個電源模塊，另外再增加一個電源指示部分。當然，在程序中還要進行消抖、識鍵、譯鍵等操作。該鍵盤電路較為簡單，主要由按鍵和上拉電阻組成。 BQz JI圖 蜂鳴器驅動電路 圖 ISP 下載模式選擇電路廣西科技大學(籌)畢業(yè)設計論文 基于 CAN 總線的智能照明控制系統(tǒng)設計13 鍵盤電路設計在本設計中采用獨立鍵盤，獨立式鍵盤無論是在硬件還是軟件的設計上都是相對簡單的。因此設計一個跳線帽 JP1 供用戶下載程序使用。在系統(tǒng)剛上電時，系統(tǒng)會首先檢查處理器 管腳是否為低電平，若是則進入 ISP 編程模式，開始下載程序。③使用在應用編程技術(即 IAP)，使用這種方式，可以實現用戶程序運行時對 Flash 進行擦除或編程。另外，LPC2119 有三種編程方式：①使用 JATG 仿真/調試器，通過 JATG 接口下載程序。當處理器 口輸出高電平時，三極管截止，蜂鳴器無電流流過，停止蜂鳴。S8550 三極管（PNP）基極通過一個 2K 的限流電阻連接到 LPC2119 處理器的 口。CAN 總線驅動電路如圖 所示TXD1GND2VCC3R XD4R s8C ANH7C ANL6Vref5廣西科技大學(籌)畢業(yè)設計論文 基于 CAN 總線的智能照明控制系統(tǒng)設計12圖 CAN 總線驅動電路 蜂鳴器及 ISP 下載選擇電路設計蜂鳴器電路由 S8550 三極管、蜂鳴器、電阻組成。P4 為 CAN 總線接口，連接外部總線。表 PCA82C250 管腳符號 管腳 功能描述TXD 1 發(fā)送數據輸入GND 2 地VCC 3 電源電壓RXD 4 接收數據輸出Vref 5 參考電壓輸出CANH 6 低電平 CAN 電壓輸入/輸出CANL 7 高電平 CAN 電壓輸入/輸出Rs 8 斜率電阻輸入 圖 PCA82C250 管腳圖CAN 總線驅動電路主要由 CAN 總線收發(fā)器 PCA82C250、收發(fā)指示電路、終端電阻等部分組成。未上電節(jié)點對總線無影響；總線至少可以連接 110 個節(jié)點。PCA82C250 具有以下特性：符合 ISO11898 標準。器件的所有其他部分將繼續(xù)工作。雖然短路出現時的功耗增加，但不至使輸出級損壞。PCA82C250 是 CAN 控制器和物理總線間的接口，它提供對總線的差動發(fā)送與接收能力，增大通信距離，提高系統(tǒng)瞬間抗干擾能力，保護總線，降低射頻干擾等。在這里主要詳細介紹CAN 總線驅動電路。1DATC/圖 SD 卡接口電路原理圖 CAN 總線電路設計CAN 總線電路主要包括 CAN 控制器部分和 CAN 總線驅動部分。利用 IO 口模擬 SPI 總線操作，讀寫 SD 卡數據。然后再利用 SPI總線的操作方法讀寫 SD 卡。在這里由于 LPC2119 處理器沒有 SD 卡接口且 SD 模式較為復雜，故采用 SPI 接口模式操作 SD 卡。大小猶如一張郵票的 SD 記憶卡，重量只有 2 克，但卻擁有高記憶容量、快速數據傳輸率、極大的移動靈活性以及很好的安全性。n圖 TFT 液晶模塊接口電路原理圖廣西科技大學(籌)畢業(yè)設計論文 基于 CAN 總線的智能照明控制系統(tǒng)設計10 SD 卡接口電路設計SD 卡（Secure Digital Memory Card）中文翻譯為安全數碼卡，是一種基于半導體快閃記憶器的新一代記憶設備，它被廣泛地于便攜式裝置上使用，例如數碼相機、個人數碼助理(PDA)和多媒體播放器等。其主要由 34Pin 雙列直插插座和少量電阻電容組成，用于為 TFT 液晶模塊提供一個插接接口，以使 TFT 液晶模塊與處理器相連。觸摸屏采用 4 線電阻式觸摸屏，觸摸屏控制器采用的是具有 12 位 A/D 轉換精度的 XPT2046 芯片。圖 LPC2119 最小系統(tǒng)電路原理圖廣西科技大學(籌)畢業(yè)設計論文 基于 CAN 總線的智能照明控制系統(tǒng)設計9 TFT 彩屏電路設計TFT 彩屏電路包括彩屏模塊電路(可移動部分)