基于单片机PIC16C72的分体式空调控制器

出，经8255A的PA口进入单片机，在单片机的控制下将并行输入的信号转换为CAN 总线输出。这里，采用16V8的GAL进行地址译码并实现部分逻辑关系。

在传感器和控制框通信接口方面，选用了MC68HC05X16单片机。由于MC68HC05X16自身带CAN接口，简化了硬件设计，减少了系统故障，增加了通信的可靠性与安全性。本系统硬件设计为128个节点（可以设计为更多），可以充分满足检测站 50个节点的要求，并且可以进一步扩展，加入新的检测设备和检测点。

三、CAN总线通信协议

针对测量系统的需要，我们采用了多主机通信方式。该方式可以充分发挥每个主机的作用，很容易使各个节点之间建立起数据联系，任意两个节点之间都可以根据需要进行通信。通信与控制都非常简单，可以充分满足本检测站迅速、可靠、实时性的要求。根据检测系统的需要和CAN帧结构，重点结合测量传感器和控制柜的功能要求，我们对网络的通信协议进行了研究和设计。

本系统中，CAN总线以报文为单位进行数据传输，并采取位仲裁的方式对总线进行访问，即在报文起始部分发送节点标总符。CAN总线的标准数据帧的仲裁场有 11个位标识符，它主要用于解决总线上的碰撞问题。数据帧标识符越小，数据帧具有越高的优先权。也就是说，当两帧数据同时由高位向低位发送时，一旦有不同的电平，发更新“凹槽”电平（recessive level）的数据帧将停止发送，而发送“主控”电平（dominant level）的数据帧将继续发送，这样，CAN总线自身就解决了碰撞问题。我们在每个节点设计了一个8位DIP开关，通过这个开关可以方便地改变传感器地址，并且，以它代表的数据作为该节点发送的数据帧的标识符的高8位。这样，地址越小的节点，其发送的数据就具有越高的优先权。根据节点的重要性安排地址，有效地解决了碰撞和优先权的问题。

四、采用CAN总线的过程控制软件

根据检测系统的需要，将指令分为通用指令和寻址指令：通用指令是旨所有收到指令的节点都要执行的指令；寻址指令是指收到指令的节点只有相应地址的节点才执行的指令。由于CAN总线标准数据帧最多可带有8个字节的数据，们将第一个字节作为地址（127为通用的地址，带有通用指令的数据帧第一个字节为127），第二个字节作为指令字节，用于表示节点所要执行的动作。表1为本系统中所用到的部分代码及其意义。

对于不同的节点，有时有些操作应对其封锁，甚至应禁止操作（如测量时应禁止对控制柜操作）因此，我们设立了远地封锁/解封及相应的近地封锁/解封命令。封锁后的节点只有解封后，才近地封锁/解封命令。封锁后的节点只有解封后，才能够继续执行指令。我们在每个节点处设立有控制开关，以便通过本地操作实现近地封锁/解封命令。这样，就进一步减少了本系统的误操作，增加了系统的安全性。图4、图5分别为传感器、控制柜方面的工作流程图。

为了能够准确掌握各节点的状态，以便及时发现错误，并作出相应调整，在每个节点都设有节点状态字。通过通信，可以让节点报告各自的工作状态。如出现故障或非法操作，则通过PC机报警，并且PC机定期查询各节点，如发现通信故障，则报警。

结束语

为了测试本系统的通信能力及抗干扰性，我们将通信线路置于强干扰环境中，经连续测试实验，在500m传输距离、2Mbps传输速率下，完全可以保证数据传输的可靠性。

本系统用新一代的现场总线控制系统FCS（Field Bus Control System）代替传统的集散控制系统DCS（Distributed Conutrol System），实现了现场通信网络与控制系统的集成。由于采用CAN总线，支持多主机方式，具有非破坏性的错误界定。CAN没有定义物理层的驱动器、接收器特性，便于用户根据具体需要对发送媒体和总线的电平进行定义，使网络功能十分灵活。通过软件的编写，可以完成十分强大的功能，并可以进行扩展，这对于检测站功能的进一步完善及其他控制工作的完成，有着十分重要的意义。