基于CAN總線和MSP430的CO紅外檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)上電復(fù)位后首先初始化，主要包括系統(tǒng)硬件初始化及從MSP430 Flash中讀取CAN相關(guān)參數(shù)，并進(jìn)行設(shè)置；然后系統(tǒng)進(jìn)行按鍵掃描：如有鍵按下則進(jìn)行相應(yīng)的操作，如設(shè)置時(shí)間和CO報(bào)警濃度值、修改CAN參數(shù)、查閱報(bào)警記錄等；若無鍵按下，則采集CO濃度并進(jìn)行軟件處理，軟件處理包括數(shù)字濾波和溫度補(bǔ)償，用以校準(zhǔn)濃度數(shù)據(jù)。若CO濃度超限，則聲光報(bào)警通知井下工作人員并記錄報(bào)警時(shí)刻和報(bào)警值到存儲(chǔ)器中，若濃度正常則循環(huán)檢測并顯示。系統(tǒng)軟件流程如圖3所示。氣體濃度數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸由CAN總線接口完成。當(dāng)上位機(jī)給該站發(fā)送報(bào)文時(shí)，即要求本站傳送數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)才向上位機(jī)傳送數(shù)據(jù)，這樣可減輕單片機(jī)的負(fù)擔(dān)，降低功耗。因此，CAN通信程序流程大致為：當(dāng)檢測儀接收到有效的報(bào)文時(shí)產(chǎn)生接收中斷，在中斷服務(wù)子程序中，以CAN報(bào)文形式發(fā)送C0濃度數(shù)據(jù)，采用非中斷方式發(fā)送報(bào)文，具體工作流程如圖4所示。
上位機(jī)采用Delphi編寫的Windows下的可視化操作界面。Delphi是一種采用事件驅(qū)動(dòng)方式、面向?qū)ο蟮目梢暬呒?jí)編程語言，該系統(tǒng)的通訊軟件設(shè)計(jì)采用Delphi7．0。在Del-phi可利用的眾多串行通信控件中，SPComm控件是最簡單、功能比較強(qiáng)大的一種。該控件具有豐富的與串口通信密切相關(guān)的屬性及事件，提供對串口的各種操作。通過Delphi的設(shè)計(jì)可在上位機(jī)中直觀顯示當(dāng)前時(shí)間、氣體濃度。通過串口通訊還可執(zhí)行遠(yuǎn)程操作。采用采樣定時(shí)器可每隔一段時(shí)間刷新顯示的數(shù)據(jù)，從而及時(shí)檢測數(shù)據(jù)變化。
4 結(jié)束語
采用紅外光學(xué)傳感器件取代傳統(tǒng)的傳感器．安全性大大提高；結(jié)合CAN總線技術(shù)，取代傳統(tǒng)的RS232、RS485，大大降低系統(tǒng)開發(fā)難度，縮短開發(fā)周期。與其他現(xiàn)場總線比較而言，CAN總線具有通信速率高、易實(shí)現(xiàn)、性價(jià)比高等特點(diǎn)。采用TI的MSP430單片機(jī)，有較多的集成外設(shè)，降低了開發(fā)難度，且具有超低功耗。有利于節(jié)約能源。
所設(shè)計(jì)的紅外CO檢測系統(tǒng)，檢測氣體濃度范圍寬、設(shè)備維護(hù)性好。利用MSP430F449的低功耗特性及其內(nèi)部集成的A／D轉(zhuǎn)換器、乘法器、溫度傳感器等硬件資源，測量精密度大大提高。通過CAN總線接口，系統(tǒng)既可在現(xiàn)場顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，又可實(shí)現(xiàn)儀器的遠(yuǎn)距離、高可靠性地通信功能和遠(yuǎn)程監(jiān)控。因此，該系統(tǒng)具有很好的應(yīng)用前景。
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