0 引言

在煤礦生產(chǎn)中，礦井提升機是礦山大型關鍵設備。提升機的制動系統(tǒng)則是保證提升機能否安全運行、實現(xiàn)提升機正常減速停車以及在各種故障情況下執(zhí)行緊急制動安全停車的最終手段。盤形閘是絞車提升系統(tǒng)中非常重要的配套設備，是保證安全提升的重要部分。盤形閘工作間隙報警有利于縮短故障排除的時間，故開發(fā)閘間隙報警模塊具有重要的實際意義。CAN總線是一種總線型現(xiàn)場設備控制網(wǎng)絡，具有突出的實時性、可靠性和靈活性。鑒于CAN總線的優(yōu)勢，本文開發(fā)了一種基于AVR的閘間隙報警CAN通訊模塊，其成本低廉，安裝方便。

1 模塊硬件設計

該模塊由處理器ATmega128、CAN總線控制器SJAl000以及CAN收發(fā)芯片CTM8251組成。其硬件結構如圖1所示。

1.1 微處理器

ATmega128是一種高性能、低功耗的AVR8位微處理器，擁有先進的RISC結構、128kB的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash、4kB的EEPROM、8路10位ADC、2路8位PWM、2個可編程串行USART/獨立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器、53個可編程I/O口、2個具有獨立的預分頻器和比較器功能的8位定時器/計數(shù)器、2個具有預分頻器和捕捉功能的16位定時器/計數(shù)器；具有獨立預分頻器的實時時鐘計數(shù)器、片內(nèi)/片外中斷源、全局上拉禁止功能。微處理器ATmegal28在此設計中起到了對CAN控制器控制的作用。微處理器頻率是16心z，每秒鐘的運算能力為16 MIPS，其豐富的片上資源使得ATmegal28非常適合于CAN通信的應用。

1.2 CAN總線接口電路

由于處理器ATmega128內(nèi)部沒有集成CAN控制器，因此系統(tǒng)需要通過CAN控制器SJA1000芯片擴展出一個CAN接口。實現(xiàn)SJAi000擴展CAN總線接口的設計，就是對SJAl000的轉換邏輯結構之間的每個模塊進行設計。在設計中，將來自于ATmega128的I/O的數(shù)據(jù)(CANdata0～CANdata7)寫入SJAi000的內(nèi)部寄存器，并通過ATmega128的I/O實現(xiàn)對SJAl000的控制。CAN總線接口電路如圖2所示。

1.3 CAN收發(fā)器

在CAN通信模塊設計中，為了增加CAN總線的抗干擾能力，可通過將SJAl000控制器TX0、RX0接口連接到CAN隔離收發(fā)器來實現(xiàn)。