1、系統總體結構
由于工作面到采區煤倉距離較長，有時輸送機多達10臺以上，整個運輸系統中的各臺輸送機既要能單獨控制，又要能全部集中控制。在如此長的距離內．CAN總線控制網絡是一個分布式的控制系統，各種智能控制、檢測信號的采集、保護動作都要分布到傳感器和執行機構所在現場，CAN總線的各個智能節點都具有CAN總線接口掛接到CAN總線上。系統總體結構如圖1所示。
2、CAN總線智能節點接口電路設計
CAN總線智能節點硬件電路原理圖如圖2所示。從圖中可以看出電路主要由三部分構成：獨立CAN通信控制器SJA1000、CAN總線收發器82C250和微處理器89S52。SJA1000是一種獨立CAN控制器，具有BasicCAN和PeliCAN兩種工作方式，PeliCAN工作方式支持具有很多新特性的CAN 2.OB協議。微處理器89S52負責SJA1000的初始化，通過控制SJA1000實現數據的接收和發送等通信任務。
SJA1000的ADO~AD7連接到89S52的Pr0口，CS一連接到通過譯碼電路輸出的片選信號CS_SJA1000，CPU通過這個地址可對SJA1000執行相應的讀寫操作。SJA1000的RD，WR分別與89S52的對應引腳相連，INT接89S52的INT1，89S52也可通過中斷方式訪問SJA1000。ALE管腳外接獨立的時鐘電路。
為了增強CAN總線節點的抗干擾能力，SJA1000的TXO和RXO并不是直接與82C250的ⅨD和RXD相連，而是通過高速光耦6N136后與82C250相連，這樣就很好地實現了總線上各CAN節點間的電氣隔離。不過應該特別說明的一點是光耦部分電路所采用的兩個電源VCC和VDD必須完全隔離，否則采用光耦也就失去了意義。
82C250與CAN總線的接口部分也采用了一定的安全和抗干擾措施。82C250的CANH和CANL引腳各自通過一個5Ω的電阻與CAN總線相連，電阻可起到一定的限流作用保護82C250免受過流的沖擊。CANH和CANL與地之間并聯了兩個30P的小電容，可以起到濾除總線上的高頻干擾和一定的防電磁輻射的能力。另外在兩根CAN總線接入端與地之間分別反接了一個保護二極管。當CAN總線有較高的負電壓時，通過二極管的短路可起到一定的過壓保護作用。82C250的Rs腳上接有一個斜率電阻，電阻大小可根據總線通訊速度適當調整，一般在16kfl~140kQ之間。
3、CAN總線智能節點軟件設計
CAN總線智能節點軟件設計主要包括：CAN總線的初始化、報文的接收、報文的發送。完成這三個部分的編程，就能實現CAN總線一般的數據發送和接收。如果要想使通信更可靠，就必須了解CAN總線的錯誤處理、總線脫離處理、接收濾波處理、波特率參數設置和自動檢測以及CAN總線通信距離和節點數的計算等方面的詳細內容。
SJA1000的初始化只有在復位模式下才可以進行，初始化主要包括工作方式的設置、接收濾波方式的設置、接收屏蔽寄存器(AMR)和接收代碼寄存器(ACR)的設置、波特率參數設置和中斷允許寄存器(IER)的設置等。在完成SJA1000的初始化設置以后，SJA1000就可以回到工作狀態進行正常的通信任務。發送數據時，用戶只需將待發送的數據按特定的格式組合成一幀報文，送入SJA1000發送緩存區中，然后啟動SJA1000發送即可，但在發送前，要先判斷是否處于接收狀態、上次發送是否完成、發送緩存區是否鎖定等一系列狀態。發送程序分為遠程幀和數據幀兩種。報文的接收主要有兩種方式：中斷接收方式和查詢方式。兩種接收方式的編程思路基本相同，但在接收程序中要對總線脫離、錯誤報警、接收溢出等情況進行處理。初始化程序流程如圖3所示。
4、結語
使用CAN總線建立的現場通信網絡可靠性高、實時性強，能夠適應煤礦并下復雜環境。在此基礎上將膠帶輸送機的多個獨立控制、檢測、保護系統聯系起來，達到了信息的共享，可對現場進行實時控制，簡化了現場人員的操作，消除了很多不確定因素造成事故的隱患，現場使用效果很好。文中介紹的CAN總線電路和軟件的設計方法具有一定的普遍性，便于借鑒。
