基于ARM的CAN总线电缆沟道监测系统的设计

2009-06-22 20:02:32 来源：作者：陈东 孙万荣 胡方明

关键字： ARM CAN总线 电缆沟道 监测系统

收发器TJA1051T是CAN协议控制器和物理总线之间的接口，与ISO11898标准完全兼容，CANH和CANL理想配合，可使电磁辐射减到更低。LPC2292的CANH和CANL分别通过高速光耦6N137与TJA1050T的RXD和TXD相连。光耦电路所采用的两个电源必须完全隔离，电源的完全隔离采用小功率电源隔离模块B0505S，电路虽较复杂，但提高了节点的稳定性和安全性。

4 模拟传感器接口电路设计

甲烷，一氧化碳传感器，水位传感器，温度传感器均属于模拟传感器，模拟类传感器原理相似，这里只介绍温度传感器。常用模拟传感器有两线制和三线制，区别是：三线制，两根接电源线，其中一根接正电源，一根接地，另一根是信号线输出电流信号。而两线制，一根线接正电源，另一根用作信号输出线也输出电流信号。系统采用温度传感器是两线制。两线制和三线制基本原理相同，只是连接方法不同。

　　系统模拟传感器都采用线性输出，这使得电压转换成真实值的计算变得很容易。只需选两点试验温度，同时测出此时电压值，两点确定一条直线，就能列出测量电压与温度的关系。水位，甲烷等其他模拟传感器使用方法一样。其电路连接如图4所示。

CON8插座是模拟传感器的连接插座，24 V用于给模拟传感器供电，信号输出引脚直接连接到运放LF347输入引脚。温度传感器输出与被测温度成线性的4～20 mA的电流信号。所以系统采用射随器，先让电流流过125 Ω电阻到地，将4～20 mA电流信号转换成相对应0．5～2．5 V电压。电压输入信号经过射随器，运放输出的电压信号大小不变，直接连接到LPC2292的A/D引脚。这样下位机将数字、模拟传感器各种信号经A／D转换器转换采集后，打包通过CAN总线直接上传到上位机，上位机再通过数值转换，就可得到沟道中各种信息真实值。这种电流转换电压设计不仅简单，而且精度高，稳定性好。

5 CAN通信软件设计

设计选用μC／OS-II嵌入式实时操作系统来实现CAN通信，在LPC2292上移植成功后，可用作为内核来编写监控系统的控制软件。
5．1 运行μC／OS-II操作系统

工程的CAN实现主要通过建立两个任务来实现，即CAN发送任务和CAN采集任务。在主函数main中先利用OSInit()初始化μC／OS-II操作系统，建立一个信号量并把信号计数器清零，然后利用OSTaskCreate()创建第一个任务Tasksend()，再通过OSStart()启动操作系统的多任务调度机制，开始运行系统的主要应用程序。主函数代码如下：

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