基于CAN總線的多路電源智能智能監控系統

3 智能節點的硬件設計
智能節點硬件框圖見圖2。由于智能節點在同一時間可能要進行很多動作，如數據的采集，與上位機的通信，界面的顯示等，為了保證數據的正確采集和可靠傳輸，本系統采用雙MCU結構，從MCU負責數據的采集、保存和報警功能。而主MCU負責數據的轉發，現場的界面顯示等功能。主、從MCU都采用AT89C55。其內部具有20K的EPROM，并且自帶看門狗電路，簡化了電路連接，提高了系統的抗干擾性。它具有雙DPTR結構，從而使片外尋址的編程更加靈活和簡化。
ADC8016是逐次比較式16路8位A／D轉換器。它包含有一個8位A／D轉換器和16路的單端模擬信號多路轉換開關。在一個智能節點中需要4塊ADC8016對64路的數據進行轉換。
由于電壓、電流和溫度信號是通過分流器變換成電壓量之后才進行采集的。由于分流器變換出來的電壓量是毫伏級的，而ADC8016的輸入范圍是0～5V，所以由分流器變換出來的電壓量要通過信號放大電路之后才進入AD轉換器。信號放大電路由兩級的運算放大器構成，從而提高了系統的精度。
為了提高系統的抗干擾能力，在數據采集芯片ADC0816和AT87C55之間加入光耦隔離。要注意的是，這里要采用快速光耦，因為如果采用光耦的開關速度太慢，由ADC出來的數據是傳送不到采集MCU那邊的。因此我們采用了快速光耦6N137。而現場報警的功能是通過蜂鳴器來實現。

主、從MCU之間的數據、信息的傳遞是通過雙口RAM(CY7C007)來實現的。從MCU采集到的數據儲存到雙口RAM中，主MCU在適當時候從雙口RAM中取出數據，并對數據進行發送。為了保證采集的數據不因下位機掉電或其他故障而丟失，主MCU在數據發送之前，先把數據存放在掉電非易失存儲器里。在CY7C007中地址最高的兩個字節7FFE、7FFF和兩邊的INTL、INTR引腳可作為左右兩邊的控制信號來用。當左邊向7FFE寫數據時，右邊的INTR引腳會變低，當右邊向7FFE讀數據時，INTR引腳復位，而INTR引腳是低電平有效的。對7FFF做類似的操作時，INTL引腳也會有同樣的功能。而本系統中，就是根據CY7C007這一特點，把CY7C007的INTR引腳連到主MCU的INT0引腳。當從MCU檢測到有故障時，就向雙口RAM的7FFE寫數據，從而向主MCU發出報警信號，讓MCU馬上進入中斷，進行相應的處理。