基于CAN现场总线的分布式系统设计

1、显示屏控制系统。
上位机通过串行端口为下位 51 单片机发送控制命令和要显示的字符信息，实现对多块显示屏的远程监控及显示内容的动态刷新;下位 AVR 单片机通过字模芯片把字符信息转化为字模信息，然后通过行驱动器、列驱动器可将字符通过 LED 显示屏显示出来;时无线智能手持智能终端通过终端上的 LCD 进行信息显示，并可通过终端上的键盘向上位机进行信息反馈。
本文研制的 LED 显示屏系统使只有上位机向下位机发送与显示内容相关信息的传统 LED 显示系统发展成为上位机和下位机可以进行双向通信的通信系统，弥补了国内市场的空白，拓展了 LED 的发展空间。
关键字:LED 点阵显示单片机 RS-485 通信长 春 大 学 毕业设计（论文）纸共 22 页 第 2 页装订线ABSTRACTThis paper discusses the technology of the LED lattice display system。

2、该芯片中的 CAN 控制器结构作了分析，并给出了在分布式测控系统中使用该芯片的智能节点的硬件、软件设计方案。
概述分布式在线测控系统是由多个面向设备的、以为核心的智能处理单元和多个并行运行且具有不同监测和故障诊断功能的微机构成的。
该系统采取“分治”的设计思想它将数据采集以及部分数据处理任务交给设备层的智能处理单元去完成 而监测诊断层主要负鸺嗍雍凸收险锒稀植际讲饪叵低成杓凭 悸歉鞲鼋诘阒 涞耐盼侍猗熞蛭磐 绲难韵低承阅苡泻艽笥跋臁?国内已开展了基于现场总线的在线测控系统的研究并利用总线实现设备层的检测处理、单元间的通信以及与上层监测主机的通信。
总线就是一种支持分布式实时控制系统的串行通信局域网络总线。
它的主要特点如下:任一个节点均可在任一时刻主动向网络上的其它节点发送数据,而从不分主从,因此，通信比较灵活;节点可分为不同的优先级,可以满足不同的实时要求;采用非破坏性总线仲裁,当两节点同时向总线发送信息时,优先级低的节点主动停止数据发送 而优先级高的节点可不受影响地继续发送数据；通信距离最远可达，通信最高速率可达。

3、了分布式监控系统的整体结构、工作原理及特点；分析了 CANopen 协议、详细说明了采用 P87C591 单片机开发I/O 从站的硬件电路、软件设计流程以及从站节点的调试方法。
经系统测试和模拟运行表明，I/O从站与监控主机通讯可靠、准确，实时性满足了印刷机控制系统的要求，具有一定的参考价值和广阔的应用前景。
关键词：CANopen ；CAN 总线；软 PLC；分布式控制系统；P87C591中国分类号：TP247 文献标识码：AThe Design of Distributed Control System I/O Slave Based on CANopen ProtocolSun Shuwen, Yang Jianwu, Zhang Huihui, Zhao Jianguang(College of Mechanical Engineering & Applied Electronics Technology, Beijing University of Technology, Beijing 100022 ,China)Abstract: Countering t。

4、控制系统而言，基于 CAN 总线的分布式控制系 统在以下方面具有明显的优越性：首先，CAN 控制器工作于多主方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，且 CAN 协议废除了站地址 编码，而代之以 对通信数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得 CAN 总线构成的网 络各节点之间 的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。
而利用RS-485 只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差；其次，CAN 总线通过 CAN 控制器接口芯片 82C250 的两个输出端CANH 和 CANL 与物理 总线相连，而 CANH 端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL 端只能是低电平或悬浮状 态。
这就保证不会出现象在 RS-485 网络中，当系 统有错误，出 现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。
而且 CAN 节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现象在。

5、机控制标准,具有物理层和数据链路层的协议、多主节点、无损仲裁、高可靠性及扩充性能好等特点;能有效支持分布式控制系统的串行通信网络。
一方面,其通信方式灵活,可实现多主方式工作,还可实现点对点、点对多点等多种数据的收发;另一方面,能在相对较大的距离间进行较高位速率的数据通信。
本系统是由上位机对多个并列的承压锅炉监控单元进行控制管理,各监控单元之间要进行快速的数据传输。
CAN 总线能很好地满足该系统的要求。
1 系统总体结构如图 1 所示,系统由上位监控机、CAN 节点 0 与其他 CAN 节点组成。
其中,上位监控机为 PC 机,各 CAN 节点的微控制器为 STC89LE54RD+。
STC89LE54RD+外接 CAN 控制器 SJA1000,外部设备主要为一线式数字温度计 DS1822 与压力传感器。
上位监控机(PC 机)采用 IBM-PC 兼容机,主要负责对系统各节点监控数据的接收与管理、控制命令的发送以及各控制单元动态参数和设备状态的实时显示。
CAN 节点 0 是一个至关重要的节点,主要有两个功能：一是作为上位机(PC 机)与 CAN 总线的接口,完成 CAN 总线数据与 RS-232。