基于CAN总线的煤矿风机监控系统设计

5.2 CAN总线通信软件设计
系统采用了主从式的网络结构。主机发送数据请求命令帧，相应的风机监控系统节点发出返回帧，返回数据信息。数据和命令的具体格式就相当于网络层的协议。本系统中由于所有总线节点都为自行设计，所以以 CAN 2.0A帧结构为基础，自定义了简单的 CAN总线应用层协议。通信时，主机向通信节点发送信息帧，节点接收到信息帧后，通过判别标识符来区别信息帧的类别后，再将主机所需要的数据发送出去，主机同样也是通过标识符来识别数据类型。
节点通信软件分三个部分：CAN初始化、数据发送、数据接收。 CAN通信协议的实现，包括各种帧的组织和发送，都由集成在 DSP上的 CAN总线控制器实现的。首先，应对 CAN控制器写入控制字，进行初始化，即对工作方式、接收滤波寄存器、接收屏蔽寄存器、接收代码寄存器、波特率参数等的设置，然后 DSP即可通过 CAN总线控制器接收/发送缓存区向物理总线接收和发送数据。发送数据的过程是： DSP将待发送的数据按 CAN 格式组成一帧报文，写入 CAN总线控制器的发送缓冲区，然后把数据发送到总线上去；接收报文的过程是：CAN总线控制器从总线上自动接收报文，并经过过滤后存入接收缓冲区，并向 DSP发出中断请求，DSP从缓冲区读取报文。

6 结束语
设计的创新点在于针对当前煤矿生产实际，开发了基于CAN总线的煤矿风机监控系统，采用 DSP芯片进行数据处理和自动控制，采用 CAN总线实现分布式数据采集与控制，可以将 DSP的高速性和 CAN总线通信的可靠性、实时性有效结合起来。系统能够采集煤矿井下多种环境参数，记录风机运行状况，并控制风机运行状态的，有效保障煤矿安全生产。