1、 导言
跟着纺织工业技能进步,纺织机械日益趋向成套化、主动化和体系化。主动络筒机是纺织工业上档次的关键设备,起着承上启下、改进纱线功用的重要效果,它是纺部的收拾设备和织部的预备设备,机电气一体化,主动化程度高,速度快,出产效率高。主动络筒机是一种具有高速、高产、高效、高质和高主动化功用，并归纳了最新机械、电子、资料、外表及计算机信息处理和操控等技能的机电一体化产品。主动络筒机的呈现，从根本上改变了普通络筒机的相貌，其出产的筒子卷装大，络纱速度高，对纱线的络纱全过程主动化操控程度和劳动出产率高，然后成为机械、电子、气动、外表和计算机信息处理相结合的高新技能产品。主动络筒机是科技含量最高的纺织机械设备，有“纺织机械皇冠上的明珠”之称。
CAN总线是一种有用支撑分布式操控体系或实时操控的串行通讯网络，是一个多主总线，总线上的各个节点都有权随时向其他节点发送信息，总线抵触时经过总线裁定机制来决议占用总线的节点。CAN能够运用多种物理介质传达，例如双绞线、同轴电缆、光纤等。最常用的便是双绞线。CAN总线描绘的是 ISO/OSI七层协议中的第一层和第二层的高速协议。现在，CAN 总线的标准常见的是2.0A和2.0B版别。本主动络筒机通讯统中选用的是2.0B扩展帧，29位标志符。
CAN中的信号包含帧开始、裁定场、操控场、数据场、CRC 场、应对场、帧结束等部分。报文传输由数据帧、长途帧、过错帧、过载帧、表明和操控。数据帧/长途帧经过帧间空间相分隔。信号运用差分电压传送，两条信号线被称为“CAN_H”和“CAN_L”，静态时均是2.5V左右，此刻状况表明为逻辑“1”，也能够叫做“隐性”。用CAN_H比CAN_L高表明逻辑 “0”，称为“显性”，此刻，一般电压值为：CAN_H = 3.5V 和CAN_L = 1.5V 。
2、依据SJA1000的自络筒通讯体系规划
2.1、SJA1000简介
SJA1000是Philips公司出产的独立CAN 总线操控器,它是前期的PCA82C200 的替代产品。它与 PCA82C200在管脚、电气特性上彻底兼容,不只有 和PCA82C200相同的根本CAN (BasicCAN)作业方法,而且新添加了增强CAN ( PeliCAN)作业方法,这种方法支撑具有许多新特性的CAN2. 0B 协议。SJA1000是一种应用于轿车和一般工业环境的独立CAN总线操控器，经过简略总线衔接可完结CAN总线的物理层和数据链路层的一切功用。其硬件与软件规划和PCA82C200的根本CAN方法BasicCAN兼容。一起，新添加的增强CAN方法PeliCAN还可支撑CAN2.0B协议。SJA1000的首要特性如下 ：1、管脚及电气特性与独立CAN总线操控器PCA82C200兼容 ;2、软件与PCA82C200兼容(缺省为根本CAN方法);3、扩展接纳缓冲器(64字节FIFO);4、支撑CAN2.0B时支撑11和29位标识符;5、位通讯速率为1Mbits/s;6、增强CAN方法(PeliCAN);7、选用24MHz时钟频率;8、支撑多种微处理器接口;9、可编程 CAN输出驱动装备;10、作业温度规模为-40~+125℃。
2.2、CAN通讯体系中硬件规划
CAN操控模块首要由接口办理逻辑、发送缓冲器、接纳缓冲器(RXFIFO)、接纳过滤器、位流处理器 (BSP)、位时序逻辑 (BTL)和过错办理逻辑(EML)组成。
本项目中主动络筒机操控体系中共有60个单锭，经过上位机来对各个单锭进行操控。
依据主动络筒机通讯体系的功用及要求，选SJA1000作为CAN操控器，而且运用了CAN操控器接口芯片PCA82C250，PCA82C250是 CAN协议操控器和物理总线之间的接口。此器材对总线供给差动发送才能，对CAN操控器供给差动接纳才能。整个体系以Atmel AVR单片机Mega64L。ATMEL公司的AVR单片机，是增强型RISC内载Flash的单片机，芯片上的Flash存储器附在用户的产品中，可随时编程，再编程，运用户的产品规划简单，更新换代便利。AVR单片机选用增强的RISC结构 ，使其具有高速处理才能，在一个时钟周期内可履行杂乱的指令。本体系选用的AVR mega64L还具有：用32个通用作业寄存器替代累加器，然后能够防止传统的累加器和存储器之间的数据传送构成的瓶颈现象;一个时钟周期履行一条指令;可直接拜访8M字节程序存储器和8M字节数据存储器寄存器等特色。因此，选用ATMEL公司出产的AVR位单片机Mega64L机作为操控体系的主操控器是非常抱负的挑选。SJA1000在自络筒通讯体系中单锭的硬件装备与CAN总线接口的电路如图 2示。硬件电路中运用 PCA82C250的意图是为了增大通讯间隔，进步体系的瞬间抗搅扰才能，维护总线，下降射频搅扰，完成热防护等。
SJA1000在电路中是一个总线接口芯片，完成从上位机PC-CAN接口到现场微处理器之间的数据通讯。关于微处理器而言，SJA1000是一个总线接口，SJA1000片内的存储单元相对Mega64L来说是片外的数据存储器，因此，能够依照扩展片外数据存储器的方法来拜访SJA1000的寄存器地址。Mega64L是CAN操控器的微处理器，把Mega64L的ALE、RD、WR和 SJA1000的ALE、RD、WR相连就构成一个最小体系节点。Mega64L经过地址总线经GAL译码来选通 SJA1000，并由此决议CAN操控器各寄存器的地址，经过读、写外部数据存储器的方法来拜访 SJA1000。在体系中咱们将SJA1000的TX1脚悬空，RX1引脚接地，构成CAN协议所要求的电平逻辑。该电路的首要功用便是经过CAN总线接纳来自上位机的数据进行剖析组态，然后下传给下位机的操控电路完成操控功用，当智能操控体系接纳到下位机的上传数据，SJA1000的中止输出INT脚就会被激活，呈现一个由高电平到低电平的跃变，产生一个中止，然后引发微处理器Mega64L产生中止，经过中止处理程序接纳每一帧信息并经过CAN总线上传给上位机进行剖析，以便及时纠正误码、错码。
在进行电路规划时需注意：为进一步进步体系抗搅扰才能，在CAN操控器SJA1000和CAN操控器接口PCA82C250之间加接6N137光电阻隔芯片，并选用DC-DC变换器阻隔电源;通讯信号传输到导线的端点时会产生反射，反射信号会搅扰正常信号的传输，因此总线两头两个124欧姆电阻对匹配总线阻抗起着适当重要的效果，疏忽掉它们，会使数据通讯的抗搅扰性和可靠性大大下降，乃至无法通讯;PCA82C250第8脚与地之间的电阻RS称为斜率电阻，它的取值决议了体系处于高速作业方法仍是斜率操控方法。把该引脚直接与地相连，体系将处于高速作业方法。在这种方法下，为防止射频搅扰，主张运用屏蔽电缆作总线;而在波特率较低、总线较短时，一般选用斜率操控方法，上升和下降的斜率取决于RS的阻值。
