CAN總線智能采集卡的設計與實現

供電，電源電壓為3~5.5V；零待機功耗；用戶可自定義的非易失性溫度報警設置；報警識別命令識別并標志超過程序限定溫度（溫度報警條件）的器件；測溫范圍為-55~+125○C。 精度為9~12位（與數據位數的設定有關），9位的溫度分辨率為±0.5℃，12位的溫度分辨率為±0.0625○C，缺省為12位；在93.75~750ms內將溫度值轉化為9~12位的數字量，典型轉換時間為200ms。
DS18B20有3個主要數字部件：64位激光ROM、溫度傳感器以及非易失性（E2PROM）溫度報警觸發器TH和TL。操作的順序為：初始化（復位）、ROM操作命令、暫存器操作命令。通過單總線的所有操作都從一個初始化序列開始。次初始化序列包括一個由總線控制器發出的復位脈沖和緊隨其后由從機發出的存在脈沖。一旦總線控制器探測到一個存在脈沖，它就會發出5個ROM命令之一。通過RAM操作命令DS18B20完成一次溫度測量。測量結果放在DS18B20的暫存器里，用一條讀暫存器內容的存儲器操作命令可以將暫存器中數據讀出。溫度報警觸發器TH和TL各由一個E2PROM字節構成。用一條存儲器操作命令對TH和TL進行寫入，對這些寄存器的讀出則需要通過暫存器。所有操作命令都是8位，所有數據均以低有效位在前的方式（LSB）進行讀/寫。連接DS18B20的總線電纜有長度限制，采用普通信號電纜長度為50米，總線電纜為雙絞線帶屏蔽電纜時，正常通信距離為150米。另外，向DS18B20發出溫度轉換命令后，程序總要等待DS18B20的返回信號。如果DS18B20接觸不好或斷線，則程序讀該DS18B20時，將沒有返回信號。
3）可編程鍵盤、顯示器接口芯片---8279 及CAN總線物理接口---82C250
8279芯片是專用于鍵盤、顯示器的接口芯片，能對顯示器自動掃描，能識別鍵盤上閉合鍵的鍵號，提高CPU的工作效率。8279包括鍵盤輸入和顯示輸出兩個部分，鍵盤部分提供的掃描方式，可以和具有64個按鍵和傳感器的陣列相連，能自動消除開關抖動以及對n鍵同時按下采取保護。顯示部分按掃描方式工作，可以顯示8或16位LED八段數碼顯示器。
82C250是PHILIPS公司生產的CAN控制器與物理總線之間的接口，提供對CAN總線的差動發送和接收能力，最初是為汽車高速通信的應用而設計的。它與ISO/DIS 11898標準全兼容，具有抗汽車環境下的瞬間干擾、保護總線能力?？梢酝ㄟ^調整CAN總線上通信脈沖的斜率來降低射頻干擾。可有110個節點相連接。
4．軟件設計
在采集卡的軟件設計中，主要采用模塊化的設計思想，主要分為系統初始化程序、CAN中斷服務程序、INT1中斷服務程序（即8279中斷服務程序）、ADC中斷服務程序、T0中斷服務程序和“看門狗”定時器服務程序等幾個部分。
系統初始化程序主要是對CAN控制器、8279芯片、DS18B20、定時器、ADC控制寄存器、中斷控制寄存器、中斷優先級寄存器等進行初始化設置。然后根據發生事件的不同來進行不同的處理。
CAN中斷服務程序主要包括CAN接收中斷服務程序和CAN發送中斷服務程序，主要處理CAN總線通信過程中的各種情況。
INT1外部中斷是由8279引起的中斷，當8279的FIFO寄存器不為空的時候，就向CPU發出中斷申請，CPU進入中斷后，首先讀8279的狀態寄存器，如果發生錯誤，就進入鍵盤出錯處理程序。否則，進入鍵盤處理程序。在鍵盤處理程序中，從FIFO寄存器中讀出鍵值，根據鍵值的不同，進行相應的處理。
T0中斷程序主要處理跟定時有關的操作，可以起到時鐘的作用，并且根據實現設定好的參數，實現定時采樣，定時發送的功能。
T2定時器是專門防止單片機“死機”而設置的“看門狗”定時器。
本文作者創新點:采用當前流行器件來構成CAN智能采集卡以及相關軟件設計。CAN總線數據采集系統由上位機、CAN總線適配卡及若干個CAN節點組成?？赏ㄟ^網卡或者嵌入式WEB網關連入局域網，再通過路由器接入Internet。通過WEB服務器，利用OPC技術，進一步實現B/S結構的實時監控。