機車空調逆變電源控制系統及其實現

3.2 通訊系統軟件設計

通過軟件設計，完成系統的通訊功能。CAN節點初始化時，通過調用CAN初始化程序，實現對工作模式寄存器、波特率寄存器、驗收屏蔽寄存器、驗收濾波寄存器等的設置；當節點上的CAN控制器接收到數據幀、產生中斷信號時，單片機通過調用數據接收子程序，從CAN控制器的接收數據緩沖區中讀出相關的數據并釋放接收數據緩沖區；當CAN節點需要發送數據幀時，通過調用數據發送子程序，將要發送的數據寫入相應CAN控制器的數據發送緩沖區，并設置發送請求以啟動數據幀的發送；將保護信號和相關設定信號使用不同的數據幀加以傳送，如果逆變器數據幀的發送間隔超過了系統中的設定值時，便由上位微機通過發送遠程幀查詢相關的故障請求。

在制定相關數據幀的標識符時（系統中采用11位標準標識符）規定：標識符的前四位標識發出數據幀的單元地址；標識符的后4位標識要接收數據幀的節點地址。按照上面的方法，規定上位微機的CAN節點地址標識為4，逆變器1、2、3的節點地址標識分別為1、2、3，可得到圖6中的各相關數據幀的標識符。

圖6 系統CAN數據流程圖

CAN控制器初始化程序中，在設置CAN控制器的驗收屏蔽寄存器時，將標準標識符的高7位（ID10-ID4）設置為驗收濾波的無關位。這樣，CAN控制器在接收相關的數據幀時，對數據幀的發送節點的標識地址是不進行驗收濾波的，而僅僅對于數據幀接收節點的標識符進行判斷。當接收到的數據幀的標識符顯示本節點的標識地址時，便可進行接收，數據幀接收后再對發送節點的標志地址進行驗收，判斷數據幀的來源；否則不接收數據幀。采取這樣的驗收寄存器設置，可以十分靈活地實現前述的通訊協議，并在最大程度上減輕相關CAN節點在軟件設計上的復雜性，簡化程序，提高工作可靠性。

4 結語

上述設計方案和實驗結果表明，以C8051F020和SPMC75F2413A為控制核心，以IPM集成模塊為主開關器件的空調電源逆變器控制系統設計方案是可行的。該逆變器控制系統控制方便、運行可靠，能夠滿足機車車載空調電源的要求。清晰、優化的軟件流程設計，使得該控制系統功能更強大、人性化。SPMC75F2413A的成功應用，使得該控制系統具有結構簡單、性能優化、動態響應速度快和可靠性高等優點。