基于can網(wǎng)絡(luò)的高樓自動(dòng)窗控制器設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2025-07-03 17:35本頁(yè)面
【正文】 TJA1050內(nèi)部原理圖主要特性有：l 與“ISO 11898”標(biāo)準(zhǔn)完全兼容；l 高速度(最高可達(dá)1M波特)；l 極低的電磁輻射(EME)；l 具帶有寬共模范圍的差動(dòng)接收器，抗電磁干擾(EMI)能力極強(qiáng)；l 沒(méi)有供電的節(jié)點(diǎn)不會(huì)對(duì)總線(xiàn)造成干擾；l 發(fā)送數(shù)據(jù)(TXD)控制超時(shí)功能；l 發(fā)送禁止時(shí)的靜音模式；l 在汽車(chē)環(huán)境下對(duì)總線(xiàn)引腳的瞬態(tài)保護(hù)；l ；l 熱保護(hù)；l 對(duì)電源和地的短路保護(hù)功能；l 可以連接至少110個(gè)節(jié)點(diǎn)。 STM32F103C6T6芯片功能簡(jiǎn)介 本設(shè)計(jì)中使用到的外設(shè)原理詳述 5 CAN網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)窗控制器硬件設(shè)計(jì) STM32F103C6T6最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖 4 STM32F103C6T6最小系統(tǒng) CAN接口電路設(shè)計(jì) TJA1050CAN電平轉(zhuǎn)換芯片原理及其應(yīng)用TJA1050 是控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)協(xié)議控制器和物理總線(xiàn)之間的接口。 STM32F103VBT6芯片功能簡(jiǎn)介STM32F103VBT6嵌入式處理器是意法半導(dǎo)體公司（ST）基于A(yíng)RM CortexM3開(kāi)發(fā)出來(lái)的一款32位處理器芯片，如圖3所示。它采用THUMB2指令集，最大限度降低了匯編器使用率。與內(nèi)核集成在一起的是一些系統(tǒng)外設(shè)，如中斷控制器、總線(xiàn)矩陣、調(diào)試功能模塊，而這些外設(shè)通常都是由芯片制造商增加的。根據(jù)摩爾定理，復(fù)雜性并不是一件非常重要的事，而吞吐量的增加卻極具價(jià)值。ARM CortexM3是一種基于A(yíng)RM7v架構(gòu)的最新ARM嵌入式內(nèi)核，它采用哈佛結(jié)構(gòu)，使用分離的指令和數(shù)據(jù)總線(xiàn)(馮諾伊曼結(jié)構(gòu)下，數(shù)據(jù)和指令共用一條總線(xiàn))。時(shí)鐘頻率72MHz時(shí)，從閃存執(zhí)行代碼，STM32功耗36mA，是32位市場(chǎng)上功耗最低的產(chǎn)品。增強(qiáng)型系列時(shí)鐘頻率達(dá)到72MHz，是同類(lèi)產(chǎn)品中性能最高的產(chǎn)品；基本型時(shí)鐘頻率為36MHz，以16位產(chǎn)品的價(jià)格得到比16位產(chǎn)品大幅提升的性能，是16位產(chǎn)品用戶(hù)的最佳選擇。 4 STM32系列單片機(jī)硬件平臺(tái)介紹 STM32系列單片機(jī)是基于專(zhuān)為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的ARM CortexM3內(nèi)核。CAN總線(xiàn)共享信息和資源，總線(xiàn)的數(shù)據(jù)通信提高了系統(tǒng)可靠性、實(shí)時(shí)性、靈活性、可維護(hù)性，更好地匹配和協(xié)調(diào)各個(gè)控制系統(tǒng)。狀態(tài)。在處理沖突時(shí)，由于該信號(hào)的二值且“單穩(wěn)態(tài)”的特性變得簡(jiǎn)單，報(bào)錯(cuò)幀可以使所有節(jié)點(diǎn)很容易地取得一致性的數(shù)據(jù)，并且保證了節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的同步，這種二值特性對(duì)CAN 總線(xiàn)的可靠性有很大保障。CAN 總線(xiàn)的信號(hào)狀態(tài)為2種，隱位與顯位。CAN沒(méi)有采用站地址編碼，而是對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，這可使不同的節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收到數(shù)據(jù)，這使得CAN 總線(xiàn)的數(shù)據(jù)通信實(shí)時(shí)性強(qiáng)，并且容易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性。CAN支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制，工作于多主方式，網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)節(jié)點(diǎn)均可以在任一時(shí)刻主動(dòng)發(fā)送信息，可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)以及全局廣播方式收發(fā)數(shù)據(jù)。達(dá)到簡(jiǎn)化布線(xiàn)、減少傳感器數(shù)量、避免控制功能重復(fù)的效果?；贑AN 總線(xiàn)的分布式控制系統(tǒng)在很多方面具有明顯的優(yōu)越性。通訊一般采用主從方式，通過(guò)主站查詢(xún)方式進(jìn)行通訊，實(shí)時(shí)性、可靠性較差。 CAN總線(xiàn)的發(fā)展趨勢(shì)CAN總線(xiàn)屬于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的一種，在傳統(tǒng)的工業(yè)控制領(lǐng)域中，大部分的通信采用RS23RS485或RS422總線(xiàn)。其報(bào)文里的位流根據(jù)“不返回到零”（NRZ）之方法來(lái)編碼。數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀（CRC 界定符、應(yīng)答場(chǎng)和幀末尾）的剩余位場(chǎng)形式相同，不填充。 編碼幀的部分，諸如幀起始、仲裁場(chǎng)、控制場(chǎng)、數(shù)據(jù)場(chǎng)以及CRC 序列，均通過(guò)位填充的方法編碼。發(fā)送器（TRANSMITTER）是產(chǎn)生報(bào)文的單元，此單元保持作為報(bào)文發(fā)送器直到總線(xiàn)出現(xiàn)空閑或此單元失去仲裁（ARBITRATION）為止。 CAN數(shù)據(jù)幀類(lèi)型 CAN數(shù)據(jù)幀由幀起始（Start of Frame）、仲裁場(chǎng)（Arbitration Frame）、控制場(chǎng)（Control Frame）、數(shù)據(jù)場(chǎng)（Data Frame）、CRC場(chǎng)（CRC Frame）、應(yīng)答場(chǎng)（ACK Frame）幀結(jié)尾（End of Frame）組成。 CAN總線(xiàn)協(xié)議控制器局域網(wǎng)（CAN）為串行通訊協(xié)議，能有效地支持具有很高安全等級(jí)的分布實(shí)時(shí)控制，主要是定義在數(shù)據(jù)鏈路層跟物理層上的一種總線(xiàn)式通信協(xié)議，是將ECU連接至總線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)電路，同時(shí)ECU的總數(shù)將受限于總線(xiàn)上的電氣負(fù)荷。CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下，具有自動(dòng)關(guān)閉功能，不會(huì)影響總線(xiàn)上其它節(jié)點(diǎn)操作。 l CAN可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的方式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，通訊距離最遠(yuǎn)10 km(5 kb/ s)，節(jié)點(diǎn)數(shù)目可達(dá)110個(gè)。 l CAN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)可以分為不同的優(yōu)先級(jí)，滿(mǎn)足不同的實(shí)時(shí)需要。 CAN最初是由德國(guó)BOSCH公司為汽車(chē)監(jiān)測(cè)和控制而設(shè)計(jì)的，目前CAN已逐步應(yīng)用到其它工業(yè)控 制中，現(xiàn)已成為ISO11898國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。CAN總線(xiàn)的應(yīng)用范圍遍及從高速網(wǎng)絡(luò)到低成本的多線(xiàn)路網(wǎng)絡(luò)，廣泛應(yīng)用于控制系統(tǒng)中的各檢測(cè)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)通信。圖 2開(kāi)窗機(jī)硬件電路主要由stm32處理器、電源模塊、CAN接口電流、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、電流檢測(cè)電路和保護(hù)電路等幾個(gè)部分組成，如圖3所示。 2 CAN網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)窗控制器整體描述 自動(dòng)窗控制器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成自動(dòng)窗控制器網(wǎng)絡(luò)主要由一個(gè)主機(jī)和多個(gè)從機(jī)
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