【正文】 的基本 CAN 模式(Basie CAN)兼容，而且還增強(qiáng) CAN 模式 (Pelican)，這種模式支 CAN2．0B 協(xié)議。 支持 支持 11 位（標(biāo)準(zhǔn)幀）和 29 位標(biāo)識(shí)碼（擴(kuò)展幀） 通信位速率最高可達(dá) 1Mbps PeliCAN 模式的擴(kuò)展功能有 可讀寫訪問(wèn)的錯(cuò)誤計(jì)數(shù)寄存器 可編程的錯(cuò)誤報(bào)警限額寄存器 最近一次錯(cuò)誤代碼寄存器 對(duì)每一個(gè) CAN 總線錯(cuò)誤的中斷 有具體位表示的仲裁丟失中斷 單次發(fā)送（無(wú)重發(fā)） 只聽(tīng)模式（無(wú)確認(rèn)、無(wú)激活的錯(cuò)誤標(biāo)志） 支持熱插拔 驗(yàn)收濾波器的擴(kuò)展 接收自身報(bào)文 24MHz 時(shí)鐘頻率安徽工程大計(jì)（論文） 11 輸入電壓：+/5% 可與不同的微處理器接口 可編程的 CAN 輸出驅(qū)動(dòng)器配置 溫度適應(yīng)范圍：40℃~+125℃表 32 SJA1000 的功能框圖 SJAl000 以一塊可編程芯片上的邏輯電路的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能，提了與模塊控制器及微控制器的接口，通過(guò)對(duì)它的編程，CPU 可設(shè)置它的工作方式，控制它的工作狀態(tài)，與 CAN 驅(qū)動(dòng)器 PCA82C250 進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。SJA1000 型獨(dú)立 CAN 總線控制器由以下幾部分構(gòu)成； （1） 接口管理邏輯：它接收來(lái)自微處理器的命令，控制 CAN 寄存器的地址，并為微處理器提供中斷和狀態(tài)信息。它位于 CPU 和位流處理器（BSP）之間，能存儲(chǔ)一條將在 CAN 總線上發(fā)送的完整的報(bào)文，報(bào)文由 CPU 寫入，由 SBP 讀出。接收緩沖器 RXB 是提供給 CPU 可訪問(wèn)的 13 字節(jié)的窗口，這個(gè)窗口是屬于接收 FIFO（RXFIFO）的一部分，共由 64 字節(jié)長(zhǎng)。 （4） 接收濾波器：它把報(bào)文頭中的標(biāo)識(shí)符和接收濾波寄存器中的內(nèi)容進(jìn)行比較，以判斷文報(bào)文是否被接收。 （5） 位流處理器：它是一個(gè)控制發(fā)送緩沖器、RXFIFO 并行數(shù)據(jù)和 CAN 總線（串行數(shù)據(jù)）之間數(shù)據(jù)的序列發(fā)生器，同時(shí)它也執(zhí)行錯(cuò)誤檢測(cè)、仲裁、位填充和 CAN 總線錯(cuò)誤處理功能。 （7） 錯(cuò)誤管理邏輯：它按照 CAN 協(xié)議完成錯(cuò)誤界定。在 6N137 光耦合器的電源管腳旁應(yīng)有—個(gè) 的去耦電容。 CAN 總線接口電路設(shè)計(jì)CAN 總線通信控制器的硬件電路結(jié)構(gòu)圖 36 所示。主控制器采用性價(jià)比高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于編程的 AT89S51 單片機(jī)，主要用于對(duì) CAN 控制器 SJA1000 及 RS232 串口的初始化， 并通過(guò)對(duì) CAN 控制器 SJA1000 及 RS232 串口的控制操作實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng) CAN 總線與管理層中央服務(wù)器 PC 的數(shù)據(jù)交換等通信任務(wù) [5]。SJA1000 作為 CAN 總線協(xié)議轉(zhuǎn)換的控制器，它內(nèi)建BASICCAN 協(xié)議，并提供對(duì) 協(xié)議的支持。為了增強(qiáng) CAN 總線節(jié)點(diǎn)的抗干擾能力，防止線路間串?dāng)_，SJA1000 的 TX0 和 RXO 并不是直接與 82C250 的 TXD 和 RXD 相連，而是通過(guò)高速光耦 6N137 后再與 82C250 相連；另外，CAN 總線驅(qū)動(dòng)器采用帶隔離的 DC/DC 模塊單獨(dú)供電，實(shí)現(xiàn)了通信控制器與 CAN 總線的隔離，提高系統(tǒng)的可靠性。它們可以用高達(dá) 1Mb／s 的位速率實(shí)現(xiàn)在兩條差動(dòng)電壓總線電纜上的數(shù)據(jù)傳輸。CANH CANL 與地之間并聯(lián)兩個(gè)小電容，可以起到濾除總線上的高頻干擾和一定的防電磁輻射的能力。由于采用了標(biāo)準(zhǔn)的 RS232 串行通信，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。 89S51 負(fù)責(zé) SJA1000 的初始化，通過(guò)控制 SJA1000 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送等通信任務(wù)。SJAl000 的 RD、WR、ALE 分別與 AT89S51 的對(duì)應(yīng)引腳相連。SJAI000 和 82C250 分別使用物理隔離的電源供電，是為了增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性。安徽工程大計(jì)（論文） 13 圖 36 CAN 總線系統(tǒng)硬件電路原理圖基于 CAN 總線的溫度檢測(cè)系統(tǒng) 14 電源的完全隔離可采用小功率電源隔離模塊或帶多 5V 隔離輸出的開(kāi)關(guān)電源模塊實(shí)現(xiàn)?？刂破鞯钠渌鈬娐愤€有電源模塊、非易失性 EEPROM 存儲(chǔ)器、時(shí)鐘保持電路、LED 指示燈和看門狗等。同時(shí),控制器還配置了 4 個(gè) LED 指示燈，分別用于系統(tǒng)上電、CAN 通信、RS232 通信和系統(tǒng)通信故障的指示，以方便系統(tǒng)的調(diào)試和對(duì)控制器運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)。這個(gè)放大器與作為反饋的元件的片外石英晶體和陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，振蕩電路參見(jiàn)下圖 37外接石英品體（或陶瓷諧振器）及電容 C1， C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。 圖 37 振蕩電路 用戶也可以采用外部時(shí)鐘。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到 XTAL1 端，即內(nèi)部時(shí)鐘，發(fā)生器的輸入端，XTAL2 則懸空。 實(shí)際應(yīng)用中,復(fù)位操作有兩種基本操作：一種是上電復(fù)位，另一種是上電與按鍵均有效的復(fù)位。常用的開(kāi)機(jī)復(fù)位電路如圖39 所示。RST 引腳的高電平只要能保持足夠的時(shí)間（2 個(gè)機(jī)器周期） ，單片機(jī)就可以進(jìn)行復(fù)位操作。F， R1 為 ；晶振頻率為 6MHz 時(shí)，C1 為 22181。開(kāi)機(jī)復(fù)位原理與上圖相同，另外在單片機(jī)運(yùn)行期間，還可以利用按鍵完成復(fù)位操作。?基于 CAN 總線的溫度檢測(cè)系統(tǒng) 16 圖 310 開(kāi)機(jī)復(fù)位原理圖時(shí)鐘電路 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳 XTAL1，其輸出端為引腳 XTAL2。只要在單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2 引腳外接晶體振蕩器就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)。外部時(shí)鐘方式是把外部已有的時(shí)鐘信號(hào)引入到單片機(jī)內(nèi)。一般要求外部信號(hào)高電平的持續(xù)時(shí)間大于 20ns，且為頻率低于 12MHz 的方波。無(wú)論是內(nèi)部寄生電源還是外部供電，I/O 口線要接 5K? 左右的上拉電阻。 安徽工程大計(jì)（論文） 17 圖 312 DS18B20 接口電路基于 CAN 總線的溫度檢測(cè)系統(tǒng) 18 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 軟件流程圖圖 41 總流程圖 開(kāi)始 CPU 初始化 SJA1000 初始化 讀溫度值 數(shù)碼管顯示 發(fā)送溫度值 接受命令定時(shí)到?jīng)]？有中斷沒(méi)？YYNN安徽工程大計(jì)（論文） 19 圖 42 SJA1000 初始化 開(kāi)始 進(jìn)入復(fù)位模式 選擇 PeliCAN 模式 開(kāi)放（放送，溢出，錯(cuò)誤警告）中斷設(shè)置驗(yàn)收屏蔽寄存器設(shè)置驗(yàn)收代碼寄存器設(shè)置總線定時(shí)器4000Kbps 波特率 返回工作狀態(tài)設(shè)置輸出控制寄存器為正常輸出 開(kāi)始基于 CAN 總線的溫度檢測(cè)系統(tǒng) 20 圖 43 SJ1000 發(fā)送 開(kāi)始 讀入 SJA1000 狀態(tài) 判是否正在接受判先前是否發(fā)送成功 裝入實(shí)際溫度值讀入 SJA1000 狀態(tài) 讀入 SJA1000 狀態(tài) 啟動(dòng)發(fā)送 設(shè)置 ID 數(shù)據(jù)報(bào)設(shè)置 TX 標(biāo)準(zhǔn)幀報(bào)文判發(fā)送緩沖器是否鎖定 返回 等 待 等 待 等 待YYYNNN安徽工程大計(jì)（論文） 21 圖 44 SJA1000 接受 開(kāi)始 讀入 SJA1000 狀態(tài)總線關(guān)閉，錯(cuò)誤狀態(tài)，溢出，有數(shù)據(jù)？ 判總線關(guān)閉？ 判數(shù)據(jù)溢出？ 判有數(shù)據(jù)？接受數(shù)據(jù)并做處理開(kāi)斷繼電器 釋放接收緩沖區(qū)釋放仲裁丟失捕捉寄存器釋放錯(cuò)誤丟失捕捉寄存器清除中斷位并恢復(fù)總線清楚數(shù)據(jù)溢出和釋放接收緩沖區(qū) 返回YNYYNNYN基于 CAN 總線的溫度檢測(cè)系統(tǒng) 22 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) CAN 總線節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)主要包括三大部分：CAN節(jié)點(diǎn)初始化、報(bào)文發(fā)送和報(bào)文接收。程序用Ｃ語(yǔ)言編寫，簡(jiǎn)潔明了且有詳細(xì)的注釋，并寫成頭文件的形式，可移植更強(qiáng)。 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識(shí)，涉及到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中有關(guān)物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層的相關(guān)知識(shí)。比如對(duì) MAC 子層和 LLC 子層的理解上，沒(méi)有完全理解。 在軟件的編寫過(guò)程中，調(diào)試碰到了一些問(wèn)題，因?yàn)樵S多時(shí)候軟件中的處理在是在判斷總線的狀態(tài)以后做出的，然而在軟件調(diào)試中無(wú)法模擬這些狀態(tài)，最后只能采取對(duì)發(fā)送部分屏蔽的辦法才得以解決。本設(shè)計(jì)充分采用了 DS18B20 的高精度、體積小、CAN 總線等特點(diǎn)和 AT89S51 單片機(jī)的強(qiáng)大功能，既節(jié)約了時(shí)間、經(jīng)濟(jì)成本，也減小了設(shè)計(jì)電路的復(fù)雜性。系統(tǒng)通過(guò) CAN 總線實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的檢測(cè)系統(tǒng)的管理，控制各控制模塊，對(duì)信息的采集，數(shù)據(jù)的傳輸和溫度的調(diào)節(jié)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，應(yīng)用靈活，前景十分廣泛。 基于 CAN 總線的溫度檢測(cè)系統(tǒng) 24 致 謝四年的讀書生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的開(kāi)始。感謝我教書育人的老師，我不是你們最出色的學(xué)生，而你們卻是我最尊敬的老師。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹(shù)立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會(huì)了對(duì)待知識(shí)，走向社會(huì)的思考方式。感謝我的指導(dǎo)老師諸志龍老師。 其諄諄教誨銘記于我心，對(duì)此我深深感激。 還要感謝我的父母，給予我生命并竭盡全力給予了我接受教育的機(jī)會(huì)，養(yǎng)育之恩沒(méi)齒難忘。最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過(guò)我的良師益友和同學(xué)，以及在設(shè)計(jì)中被我引用或參考的論著的作者。 安徽工程大計(jì)（論文） 25 參考文獻(xiàn) 1 李華，MCS51 系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)[M]，北京航空航天大學(xué)出版社 1998：2 胡漢才，單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M]，北京：清華大學(xué)出版社,19963 王樹(shù)勛,王朝玉, －51 單片微型計(jì)算機(jī)原理與開(kāi)發(fā) [M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社,19894 張鳳登 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與應(yīng)用[M]，北京:科學(xué)出版社 20225 饒?jiān)茲?，鄒繼軍，鄭勇蕓．現(xiàn)場(chǎng)總線CAN原理與應(yīng)用技術(shù)[M]，北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2022．66 程希明，CAN現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案[J]．自動(dòng)化儀表．2022 21257 穆蘭，單片微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，8 王為青，邱文勛，51 單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)案例精選[J].人民郵電出版社,2022 10159 (2022)[C], 北京:北京理工大學(xué)出版社， 202210 何力民編，單片機(jī)高級(jí)教程[M]. 北京:北京航空大學(xué)出版社,202211 金發(fā)慶等編， 傳感器技術(shù)與應(yīng)用[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社,202212 喻宗泉, 喻晗編著．單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社,199813 何立民主編，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，199014 李華主編，MCS51 系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)[M]. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社,199315 龔永彬，采用單片機(jī)設(shè)計(jì)溫濕度控制儀[J]，今日電子 202216 宋書鋒，基于PIC 單片機(jī)的測(cè)溫網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)發(fā) [J]．儀表技術(shù)，202217 李愛(ài)蓮，基于單片機(jī)的實(shí)用測(cè)溫方法的實(shí)現(xiàn)．嵌入式系統(tǒng)與單片機(jī)應(yīng)用，202218 Microchip 24C01B/02B 8 位 PIC174。s Bosch CAN bus is a vehicle monitoring system of the pany to address the plex technical problems in the design of digital signal munication protocol, it belongs to the bus serial munication a result of many new technologies and unique design ideas, as pared with the same vehicle work, CAN bus has a reliable data transmission, realtime and flexible benefits. September 1991 Phonics Semiconductors developed and released the CAN specification (version ), some of the technical specifications, including A and B in two parts, which gives the CAN message standard format。 Using twowire serial munication, error detection capability at high noise environment。 ID according to the decision to receive the packet or block the packet。 After the destruction of the information sent can be automatically reiss