AT89S52与工业80C51产品指令和引脚完全兼容,具有8K字节的可编程Flash存储器、256字节RAM。将控制器AT89S52的P1.0和SJA1000的AD0~AD7相连以接收与发送数据。将SJA1000的/CS连接到主控制器的P2.7口,AT89S52通过此接口读、写SJA1000,将SJA1000的功能引脚分别与控制器对应引脚相连,在访问处理器外设时将会自动产生相应的操作。

为了提高支架控制节点的抗干扰能力,选用高速光耦6N137将CAN控制器与收发器隔离。另外,网络终端的支架节点需要接120欧姆的电阻以匹配总线的阻抗。图2所示是CAN接口硬件电路图

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图2 CAN接口硬件电路图

3 系统的软件设计

3.1 信息优先级分配

采用CAN2.0A标准帧格式,由于系统中周期性信息与随机信息共存,采用截止期单调算法分配信息的标识符,即以每个信息的要求截止期限为依据,截止期越大的信息给予越低的优先级,整个系统保证每个信息的优先级唯一。

3.2 CAN通信软件的设计

根据模块化思想,将CAN通信软件分为三个部分,即CAN初始化模块、信息接收模块以及信息发送模块。

CAN控制器SJA1000在正式收发信号之前必须进行初始化设置,初始化首先禁能主控制器中断源,进入CAN控制器复位模式,之后需进行时钟分频寄存器、验收代码、定时寄存器、输出控制寄存器等配置,最后时能CAN中断,则完成了初始化。

报文的发送和接收由CAN控制器SJA1000独立完成[3]。主控制器将要发送报文传送到发送缓冲器,然后置位发送请求标志,发送指令采用查询控制段的状态标志来控制发送;收到信息时,通过中断请求通知控制器已经接收信息,主控制器从接收缓冲器提取信息,将信息存入本地存储器,然后释放接收缓冲器。

3.3上位机PC监控系统设计

为了动态显示液压支架的运行情况,基于组态软件开发了监控界面,PC节点通过CAN适配卡接入CAN网络,接收液压支架CAN网络传递的数据,并形象的显示出来,主界面如图3所示。

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图3 液压支架监控界面

4 结语

本文设计的基于CAN总线设计的刨煤机组液压支架监控系统可实现液压支架工作状态的实时监控功能,该监控系统已经成功应用于薄煤层开采中,相比BIDI Bus系统,该系统响应速度快,可靠性高,运行过程中表现稳定。