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的場(chǎng)合，小巧的體積適用于嵌入到各種電路板中，在用戶(hù)系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)如圖1所示。 3 硬件設(shè)計(jì) xgate-cop10通信模塊是一款使用簡(jiǎn)單方便的canopen從站模塊，模塊內(nèi)部已經(jīng)固化了canopen從站協(xié)議棧，使用致遠(yuǎn)電子有限公司的簡(jiǎn)單串口通信協(xié)議就能實(shí)現(xiàn)與xgate-cop10的通信。 xgate-cop10采用標(biāo)準(zhǔn)的dip24封裝，其外觀如圖2所示。在設(shè)計(jì)中需要注意的是該模塊沒(méi)有集成can收發(fā)器，所以需要外加一個(gè)can收發(fā)器，這里推薦使用由致遠(yuǎn)電子有限公司研發(fā)的隔離can收發(fā)模塊ctm8251t，可使設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單、可靠。 圖3所示為xgate-cop10在用戶(hù)系統(tǒng)中的典型應(yīng)用，其中用戶(hù)cpu通過(guò)uart（ttl電平）與xgate-cop10進(jìn)行通信，通過(guò)uart用戶(hù)可以方便地獲取或設(shè)置xgate-cop10的輸入輸出數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用數(shù)據(jù)與canopen主站設(shè)備的交換。 由于xgate-cop10模塊中未集成有can收發(fā)器，因此該原理圖采用了ctm8251t隔離收發(fā)器，這樣可保證can通信的穩(wěn)定可靠，也實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)與can總線(xiàn)的電氣隔離。 4 軟件設(shè)計(jì) xgate-c
1trcan)應(yīng)用，可選擇禁止自動(dòng)重發(fā)送模式；通過(guò)canotx和canorx引腳與外部can phy無(wú)縫連接；具有可編程的f1f0模式。 lm3s2948微處理器具有運(yùn)算速度快、功耗小、體積小、價(jià)位低等特點(diǎn)。其can控制器模塊特性完全滿(mǎn)足can總線(xiàn)汽車(chē)儀表的應(yīng)用要求。該處理器具有強(qiáng)大的處理能力，在車(chē)輛的各種工況下都能夠?qū)崟r(shí)反映車(chē)輛信息，同時(shí)該處理器具有很大的可擴(kuò)展空間，有利于后續(xù)開(kāi)發(fā)。 由于lm3s2948內(nèi)置can控制器模塊，所以只需外接一個(gè)can收發(fā)器即可接收總線(xiàn)數(shù)據(jù)。該儀表選用ctm8251t作為can收發(fā)器。ctm8251t是一款通用的帶隔離的can收發(fā)器，該器件內(nèi)部集成所有必需的can隔離及can收發(fā)器。該器件可連接任何一款can協(xié)議控制器，實(shí)現(xiàn)can節(jié)點(diǎn)的收發(fā)與隔離功能。該器件設(shè)計(jì)體積小，集成度高，可取代傳統(tǒng)的can收發(fā)器及其外圍電路，降低了電路的復(fù)雜程度，減少了設(shè)計(jì)成本，如圖2所示。 儀表采用vid6606驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。每片vid6606可同時(shí)驅(qū)動(dòng)4路步進(jìn)電機(jī)。在其頻率控制端輸入脈沖序列f(scx)，即可控制輸出端使步進(jìn)電機(jī)的輸出軸以微步轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)微步電機(jī)輸出
1trcan)應(yīng)用，可選擇禁止自動(dòng)重發(fā)送模式；通過(guò)canotx和canorx引腳與外部can phy無(wú)縫連接；具有可編程的f1f0模式。 lm3s2948微處理器具有運(yùn)算速度快、功耗小、體積小、價(jià)位低等特點(diǎn)。其can控制器模塊特性完全滿(mǎn)足can總線(xiàn)汽車(chē)儀表的應(yīng)用要求。該處理器具有強(qiáng)大的處理能力，在車(chē)輛的各種工況下都能夠?qū)崟r(shí)反映車(chē)輛信息，同時(shí)該處理器具有很大的可擴(kuò)展空間，有利于后續(xù)開(kāi)發(fā)。 由于lm3s2948內(nèi)置can控制器模塊，所以只需外接一個(gè)can收發(fā)器即可接收總線(xiàn)數(shù)據(jù)。該儀表選用ctm8251t作為can收發(fā)器。ctm8251t是一款通用的帶隔離的can收發(fā)器，該器件內(nèi)部集成所有必需的can隔離及can收發(fā)器。該器件可連接任何一款can協(xié)議控制器，實(shí)現(xiàn)can節(jié)點(diǎn)的收發(fā)與隔離功能。該器件設(shè)計(jì)體積小，集成度高，可取代傳統(tǒng)的can收發(fā)器及其外圍電路，降低了電路的復(fù)雜程度，減少了設(shè)計(jì)成本，如圖2所示。 儀表采用vid6606驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。每片vid6606可同時(shí)驅(qū)動(dòng)4路步進(jìn)電機(jī)。在其頻率控制端輸入脈沖序列f(scx)，即可控制輸出端使步進(jìn)電機(jī)的輸出軸以微步轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)微步電機(jī)輸出
進(jìn)電機(jī)控制器控制步進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)lcd液晶屏顯示。其中信號(hào)采集模塊包含can總線(xiàn)數(shù)據(jù)采集和傳感器數(shù)據(jù)采集。在實(shí)際的車(chē)載環(huán)境中，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循saej1939協(xié)議在can總線(xiàn)上獲取發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫和故障代碼，而其他信息包括車(chē)速、油量、機(jī)油壓力、制動(dòng)氣壓則從相應(yīng)傳感器以模擬量和脈沖量形式讀取。通過(guò)測(cè)量車(chē)速傳感器脈沖信號(hào)獲取車(chē)速信號(hào)，油量傳感器的信號(hào)經(jīng)分壓后直接發(fā)送給中央處理器內(nèi)a/d轉(zhuǎn)換器處理。 圖2給出信號(hào)采集模塊電路。圖中，采用帶隔離的通用can收發(fā)器ctm825lt接收can總線(xiàn)信號(hào)。ctm8251t內(nèi)部集成所有必需的can隔離及can收發(fā)器，可實(shí)現(xiàn)can節(jié)點(diǎn)的收發(fā)與隔離功能，從而替代了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用光電耦合器、dc-dc隔離、can收發(fā)器等元件實(shí)現(xiàn)的具有隔離功能的can收發(fā)電路。該模塊電路可將can控制器的邏輯電平轉(zhuǎn)換為can總線(xiàn)的差分電平，并具有直流2500v的隔離功能。該模塊電路設(shè)計(jì)體積小，集成度高，可取代pca82c25l等傳統(tǒng)的can總線(xiàn)收發(fā)器及其外圍電路，從而降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本。傳感器模擬量信號(hào)經(jīng)分壓傳輸至中央處理器，圖中的vd40和c40兩元件可對(duì)微控制器lm3s2948的引腳
slm211為硅壓阻式壓力傳感器，量程為0～60 mpa，0.4 ma恒流供電情況下，滿(mǎn)量程輸出電壓信號(hào)只有30 mv左右，屬于微弱信號(hào)。由于要求壓力傳感器達(dá)到滿(mǎn)量程輸出時(shí)，需要將輸出的微弱信號(hào)放大到單片機(jī)可以識(shí)別的電壓，因此對(duì)運(yùn)算放大器提出了較高的要求。 1.2 sink節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì) 如圖5所示，sink節(jié)點(diǎn)和普通節(jié)點(diǎn)基本相同。這里考慮到存儲(chǔ)能力的問(wèn)題，外擴(kuò)了一個(gè)容量為512 kb的flash存儲(chǔ)器at45db401。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通信部分由can控制器mcp2515和can收發(fā)器ctm8251t構(gòu)成。對(duì)mcp2515的初始化和操作通過(guò)模擬spi接口實(shí)現(xiàn)，讀寫(xiě)函數(shù)程序分別記作void spibytewrite和uchar spibyteread，源程序略。 sink節(jié)點(diǎn)的處理能力、存儲(chǔ)能力和通信能力相對(duì)較強(qiáng)，它連接傳感器網(wǎng)絡(luò)與有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)can總線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)2種協(xié)議棧之間的通信協(xié)議轉(zhuǎn)換，同時(shí)具有存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)能力，并把收集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到外部網(wǎng)絡(luò)上。 2 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議研究 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議負(fù)責(zé)使各個(gè)獨(dú)立的傳感器節(jié)點(diǎn)形成一個(gè)多跳的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。在系統(tǒng)通信協(xié)議設(shè)計(jì)中，wsn 采用分層通信協(xié)議，由物理
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