基于CAN總線的溫度檢測(cè)設(shè)計(jì)

為了避免因干擾而產(chǎn)生誤動(dòng)作，軟件采取了一些冗余和容錯(cuò)處理，在A/D模塊處理采樣數(shù)據(jù)時(shí)，采用了軟件濾波措施，以濾除電路中可能會(huì)出現(xiàn)的尖峰干擾。

方法為連續(xù)采樣五次，通過(guò)比較判斷，去掉其中的最大值和最小值,其余三次的值求和后取平均值，把平均值作為CPU用來(lái)劃分溫度范圍的有效數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)包的解析和封裝都遵循CAN的應(yīng)用層協(xié)議，主程序流程如圖4所示。


圖4主程序流程


當(dāng)CPU檢測(cè)到溫度出現(xiàn)異常，會(huì)根據(jù)溫度異常范圍向上位機(jī)發(fā)出溫度異常警報(bào)，這是該節(jié)點(diǎn)CPU唯一主動(dòng)向上位機(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù)幀。該節(jié)點(diǎn)的溫度相關(guān)數(shù)據(jù)存放在緩沖區(qū)，在沒(méi)有收到上位機(jī)數(shù)據(jù)請(qǐng)求的時(shí)候，該緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)會(huì)不斷的被新的數(shù)據(jù)刷新，以保證該節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，中斷流程如圖5所示。


圖5CAN接收中斷流程

采樣值的量化方法

采樣值的準(zhǔn)確量化是溫控電路正常工作的關(guān)鍵，這里采用以下?lián)Q算辦法來(lái)進(jìn)行量化。設(shè)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理后的電壓為Ui，則-10V
Ui=-10V+ΔT?Kt=-10V+55℃×0.111V/℃=-3.895V。

Ui轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后，每個(gè)數(shù)字量對(duì)應(yīng)電壓值為19.531mV，用Ks表示。可以求得數(shù)字量變化和溫度變化之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系：Kt/Ks=（0.111V/℃）/（19.531mV/數(shù)字量）=5.683數(shù)字量/℃。

其他溫度對(duì)應(yīng)的數(shù)字量也可以通過(guò)以上方法算出。

SPI接口通信

PIC16F87x通過(guò)SPI接口和MCP2510進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

MCP2510設(shè)計(jì)可與許多微控制器的串行外設(shè)接口（SPI）直接相連。外部數(shù)據(jù)和命令通過(guò)SI引腳傳送到器件中，而數(shù)據(jù)在SCK時(shí)鐘信號(hào)的上升沿傳送進(jìn)去。