基于CAN總線煤礦瓦斯智能節點的研究與設計

1 智能測控節點的硬件組成
CAN總線智能測控節點的總體設計的結構框圖如圖2所示。硬件組成主要由P80C592單片機、多路轉換器、可燃氣傳感器、CAN總線電路組成。

1．1 智能節點的CAN總線通信接口電路設計
CAN總線系統智能節點如圖3所示，為CAN總線通信硬件電路原理圖。圖3可以看出，電路主要由三部分所構成：P80C592芯片、高速CAN總線收發器TJAl050和高速光電耦合器6N137。

P80C592是Philips公司采用先進的COMS工藝制造的高性能8位單片機。該單片機的指令集與80C51完全兼容，但在80C51標準特性的基礎上又增加了一些對于應用具有重要作用的硬件功能。該器件具有下列特性：帶有80C51中央處理單元(CPU)；帶2×256 KB的片內RAM，外部可擴展至64 KB；具有兩個標準的16位定時器／計數器；新增一個包括四個捕獲和三個比較寄存器的16位定時器／計數器；具有8路模擬量輸入的10位ADC變換器；帶有兩路分辨率為8位的脈沖寬度調制輸出；具有兩級優先權的15個中斷源(可以有2～6個外部中斷源)；具有五組8位I／O端口和一組與ADC模擬量輸入共用的8位輸入口；帶有與內部RAM進行DMA數據傳送的CAN控制器；內含具有總線故障管理功能的1 Mb／s CAN控制器；VDD／2基準電壓；具有與標準80C51兼容的全雙工UART模式；帶有在片監視跟蹤定時器(WDT)；時鐘頻率為1．2～16 MHz。
1．2 MAX306數據采集電路的設計
MAX306是由Maxim Integrated Products公司生產的16通道CMOS模擬多路轉換器，是一款16選1模擬開關。使用時注意不用引腳一定要處理，一般通過電阻接地。導通速率O．2μs，雙電源，漏電流2 nA。由于P80C592單片機具有8路模擬量輸入的10位ADC變換器，用4個MAX306和P80C592單片機4路模擬量輸入的10位ADC306變換器連接，可以組成64點瓦斯監測，MAX306和P80C592單片機連接如圖4所示。