基于短距無線通信及CAN總線的照明光源控制研究

　　4.系統硬件4.1 nRF905通訊模塊nRF905與STC89C52單片機硬件接口如圖1所示.

　　4.2 CAN控制收發器本方案用到的PCA82C250芯片是為CAN協議配置的物理總線接口，能夠為CAN總線提供差動發送能力，為SJA1000提供差動接收能力.

　　圖2為SJA1000與PAC82C250組成的硬件圖.

　　5.系統軟件硬件操作需要通過軟件來實現.軟件的基本操作包括初始化和常規服務兩部分.初始化服務包括SJA1000和nRF905兩個芯片的初始化，SJA1000發送和接收的配置，nRF905的發送和接收的配置；常規服務包括：無線通信基站.無線通信從站.無線終端節點之間的通信.

　　5.1 CAN總線操作初始化SJA1000芯片，配置SJA_MOD寄存器，進入復位模式，確定驗收濾波器模式；配置SJA_CDR0寄存器，選擇PeliCAN模式，禁止SJA1000的CLKOUT引腳；配置總線定時寄存器波特率設置為125Kbps,配置輸出控制寄存器為正常輸出模式，TX0為下拉，TX1為下拉；配置命令寄存器釋放接收緩沖器，配置驗收濾波寄存器.

　　5.2 無線數據操作初始化nRF905,nRF905所有配置都是通過SPI接口進行，SPI接口由5個寄存器組成，只有在掉電模式和Standby模式是激活的.置高PWR_UP,置低TRX_CE使nRF905工作于Standby模式.SPI接口包括5個內部寄存器：狀態寄存器.RF配置寄存器.發送地址寄存器.發送有效數據寄存器.接收有效數據寄存器.通過配置RF配置寄存器可使nRF905正常運行.

　　5.3 CAN總線數據發送CAN發送：發送緩沖器配置分為描述符區和數據區，描述符區第一個字節是幀信息字節，它說明了幀格式（標準幀格式或擴展幀格式）.遠程或數據幀和數據長度.標準幀格式有兩個字節的識別碼，擴展幀格式有4個字節的識別碼，數據長度最長為8個字節，發送緩沖器長13個字節.配置發送緩沖器工作在擴展幀格式，發送數據幀，數據長度為8個字節，識別碼與下位機匹配，發送數據為nRF905無線接收的數據.檢測狀態寄存器，接收狀態位為0.發送完成狀態位為1且發送緩沖器狀態位為1,則將發送緩沖器數據放入TX緩沖器，命令寄存器SJA_CMR發送請求位置1,發送數據.

　　5.4 CAM總線數據接收CAN接收：中斷寄存器SJA_IR接收中斷位置高，開始接收RX緩沖區數據，將數據存入接收緩沖區，存儲完成后接收緩沖器位置高釋放RX緩沖區；釋放仲裁丟失捕捉寄存器和錯誤捕捉寄存器.

　　5.5 無線數據發送nRF905發送：TRX_CE=0,TXEN=0,nRF905處于SPI編程；CSN置低，SPI等待一條指令W_TX_PAYLOAD=“00100000”,寫TX有效數據，寫操作從字節0開始；發送TX緩存存放數據；CSN置高；CSN置低，SPI等待一條指令，W_TX_ADDRESS=“00100010”,寫TX地址，全部寫操作從字節0開始；發送TX緩存存放地址；CSN置高；TRX_CE置高開始發送；發送完成后TRX_CE置低.

　　5.6 無線數據接收nRF905接收：TRX_CE=1,TXEN=0,nRF905 處于接收狀態；DR=1TRX_CE==1TXEN==0是否為1,判斷是否有新數據傳入且數據接收完成，TRX_CE=0進入Standby模式；CSN置低，SPI等待一條指令，R_RX_PAYLOAD=“00100100”,讀RX有效數據，讀操作從字節0開始；CSN置高；TRX_CE=1.

　　5.7 無線通信基站控制常規服務即無線通信基站工作包括：在完成對nRF905芯片的初始化后使TXEN和TRX_CE引腳置低，nRF905處于SPI編程，將nRF905所發地址及數據寫入緩存，置高TRX_CE和TXEN引腳，發送數據，發送不成功則重新發送，如果成功，置低TRX_CE,等待下一個數據發送.

　　6.系統測試將CAN收發器單片機的串行接口與PC機串口相連，利用PC機串口通信程序將數據通過串口發送給CAN接收器，實現CAN節點的收發數據測試.串行通信的參數設置為：串口端口號：

　　1;波特率：9 6 0 0 b p s;數據位：8位；停止位：1位.

　　在使用串口時先要打開串口，然后將數據傳給CAN節點單片機.發送數據中要包含無線控制器的下位機地址和其他控制信息，如在實驗中使用的節點地址為0×00020406.其他控制數據為34.34對應的二進制數據為00110100.

　　實驗表明，本方案給出的無線與有線混合的網絡控制系統工作正常.

　　無線通信基站發送0X34到無線通信從站，從站接收信號后通過C A N總線發送至終端節點，終端節點接收并在數碼管顯示接收數據，并控制下面LED燈相應的暗滅，顯示正常發送RXOK信號通過CAN總線傳輸至無線通信從站，從站將信號發送至基站，基站接收信號并將數碼管置零，等待下一個發送信息.

　　7.小結該系統能利用有線與無線網絡相結合完成對光源的控制，取得了較好的效果，綜合了有線和無線網絡的各自優點，使得網絡控制成本更低.網絡利用率更高.系統智能化更強，便于網絡的管理和應用，適合學校.家庭.政府.企業等場所應用，該網絡結構的應用將具有可觀的社會效益和經濟效益.