遼寧工業大學課程設計說明書（論文）PAGE遼寧工業大學工業控制網絡課程設計（論文）題目：教室照明的CAN總線檢測節點設計院（系）：電氣工程學院專業班級：自動化學號：學生姓名：指導教師：（簽字）起止時間：2013.12.18-2013.12.27

課程設計（論文）報告的內容及其文本格式1、課程設計（論文）報告要求用A4紙排版，單面打印，并裝訂成冊，內容包括：①封面（包括題目、院系、專業班級、學生學號、學生姓名、指導教師姓名、、起止時間等）②設計(論文)任務及評語③中文摘要（黑體小二，居中，不少于200字）④目錄⑤正文（設計計算說明書、研究報告、研究論文等）⑥參考文獻2、課程設計（論文）正文參考字數：2000字周數。3、封面格式4、設計（論文）任務及評語格式5、目錄格式①標題“目錄”（小二號、黑體、居中）②章標題（四號字、黑體、居左）③節標題（小四號字、宋體）④頁碼（小四號字、宋體、居右）6、正文格式①頁邊距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，頁眉1.5cm，頁腳1.75cm，左側裝訂；②字體：一級標題，小二號字、黑體、居中；二級標題，黑體小三、居左；三級標題，黑體四號；正文文字，小四號字、宋體；③行距：20磅行距；④頁碼：底部居中，五號、黑體；7、參考文獻格式①標題：“參考文獻”，小二，黑體，居中。②示例：（五號宋體）期刊類：[序號]作者1,作者2,……作者n.文章名.期刊名（版本）.出版年,卷次（期次）:頁次.圖書類：[序號]作者1,作者2,……作者n.書名.版本.出版地:出版社，出版年:頁次.本科生課程設計（論文）PAGE21課程設計（論文）任務及評語院（系）：電氣工程學院教研室：自動化學號學生姓名專業班級課程設計（論文）題目教室照明的CAN總線檢測節點設計課程設計（論文）任務課題完成的功能、設計任務及要求、技術參數實現功能為避免高校教學樓教室照明用電的浪費現象，合理的開關控制，設計CAN總線的教室照明的檢測節點。設計硬件包括總線控制器、總線收發器及ATMEL系列單片機及選擇傳感器等。軟件采用匯編語言或C語言，并調試與分析。設計任務及要求1、確定設計方案，畫出方案框圖。2、節點硬件設計，包括元器件選擇。3、畫出節點的原理圖。4、繪出程序流程圖，并編寫初始化、接收及發送程序。5、要求認真獨立完成所規定的全部內容；所設計的內容要求正確、合理。6、按學校規定的格式，撰寫、打印設計說明書一份；設計說明書應在4000字以上。技術參數1、符合CAN2.0B規范；2、設定速率250Kbit/s；3、可擴充110個節點；4、照度：300LX進度計劃1、布置任務，查閱資料，確定系統設計方案（2天）2、系統硬件設計及模塊選擇（3天）3、系統軟件設計及編寫功能程序及調試（3天）4、撰寫、打印設計說明書（1天）5、驗收及答辯。（1天））指導教師評語及成績平時：論文質量：答辯：總成績：指導教師簽字：年月日注：成績：平時20%論文質量60%答辯20%以百分制計算

摘要為避免高校教學樓教室照明用電的浪費現象，合理的開關控制，分析了教室燈光能控制的原理和實現方法，提出了教室照明的CAN總線檢測節點設計思路。并在此基礎上開發了控制系統的硬件裝置和相應軟件。該系統以AT89C52為核心的CAN節點的硬件設計，采用熱釋紅外人體傳感器檢測人體的存在，采用光敏三極管構成的電路檢測環境光的強度，根據教室合理開燈的條件，系統通過對人體的存在信號和環境光信號的識別和智能判斷，完成對教室照明回路的智能控制，避免了教室用電的大量浪費。采用了PHILIPS公司生產的控制器局域網的高度集成的通信控制器SJA1000和82C250作為收發器的CAN總線接口電路，給出設計流程圖，單片機軟件采用匯編語言編制，采用模塊化結構設計、條理清晰、通用性好，便于改進和擴充。該系統具有體積小，控制方便，可靠性高，專用性強，性價比合理等優點，可以滿足各類大、中專院校教室燈光控制的要求，很大程度的達到節能目的。關鍵詞：CAN總線；AT89C52；SJA1000；傳感器目錄TOC\o"1-3"\f\h\z32417第1章緒論 117331第2章課程設計的方案 2151342.1CAN總線技術特點 249672.2CAN總線在照明系統中的應用優勢 2224312.3系統控制方案的分析 318868第3章硬件設計 413863.1單片機最小系統 4291403.1.1單片機的選擇 434913.1.2單片機最小系統 561473.2教室光照強度檢測 5112163.3熱紅外傳感器的選擇 7199053.4CAN接口電路 9178463.4.1總線控制器的選擇 983633.4.2CAN總線通訊接口電路 10293763.4.3驅動接口電路 11322603.4.4傳感器節點結構圖 122520第4章軟件設計 13120864.1程序流程圖設計 13269434.2SJA1000初始化程序流程圖 14283304.3發送程序流程圖 1628170第5章課程設計總結 18627參考文獻 19緒論現場總線是當今工業控制領域技術發展的熱點。它的出現與發展，為分布式控制系統實現各節點之間實時可靠的數據通信提供了強有力的支持。CAN是一種有效支持分布式實時控制的串行通信網絡，較傳統的分布式控制而言，具有明顯的優越性。隨著社會經濟和科學技術的發展，人類社會的進步越來越依賴于資源的開發與利用，然而與日俱增的能源需求和有限的資源數量形成了巨大的矛盾,能源短缺問題日益突出，成為一個國家經濟發展的“瓶頸”。在尋找替代品、提高能源利用率和節約能源等幾種緩解能源危機的途徑中，節能無疑是符合可持續發展要求。中國城市每年用于公共照明的能源支出高達280多億，節能空間巨大。其中路燈照明能耗占30%以上，發展城市道路照明的同時，路燈以供街道照明以外，還大力興建了不少景觀照明工程，美化城市的夜景，但同時也帶來了能耗的極大浪費。對高等院校，據測算，其照明耗電占本單位所有耗電的40%左右，可見在保證照明質量的前提下，對教室燈光進行自動控制，其節能效益和經濟效益都是相當可觀的。目前對燈光的智能控制，國內外已經開始采用，但針對教室燈光的控制智能系統還不是很完善，依然是人工管理占主導地位。現在伴隨各類大、中專院校的擴招，教學樓不斷擴建，教室用電負荷不斷加大，教室用電系統管理不善，造成學校資源的浪費與經濟損失，這種做法顯然與當今節約能源的理念相違背。隨著計算機科學的發展和以其為核心的計算機技術、自動控制技術、通訊技術、CRT顯示技術越來越深入的應用到工業生產的各個環節，并引起了自動化系統結構的優化和變革，逐步形成了以網絡集成自動化為基礎的控制系統。現場總線就是順應這一趨勢發展起來的。隨著現場總線技術的不斷發展和世界很多大公司連續的技術投入，而現場總線控制系統在數據交換的實時性、準確性等方面取得了突破性的進展。該系統闡述了一個通用的CAN總線檢測節點的設計，是在現場總線系統中分布于現場的一個子系統,能實現數據采集與閉環控制，給出了系統的總體結構以及控制模塊硬件設計方案，并簡單介紹了網絡通訊和控制軟件設計及實現過程。CAN總線控制器可工作于多種方式，并采用無損結構逐位仲裁競爭方式向總線發布數據。它廢除了站地址編碼，代之以對通信數據進行編碼，這可使不同節點同時接受到相同的數據，使CAN總線構成的網絡測控節點之間的數據通信實時性更強，并且容易構成冗余結構，提高系統的可靠性和靈活性。

課程設計的方案CAN總線技術特點簡單地說，CAN總線網絡傳輸就像郵電系統一樣，它并不關心每封信的內容，而只注重傳輸規則。其規則為每封信都包含一個數據頁，數據頁最多包含8個數據行。每次進行投遞時，只有最小的ID號的信發至網絡上，網上所有的模塊都能接收，較大的ID號的信可能經過幾次重試才能發送出去。CAN總線是一種支持分布式實時控制系統的串行通信局域網。由于其高性能、高可靠性、實時性等優點，已廣泛應用于控制系統中的檢測和執行機構之間的數據通信。CAN總線與其它通信網的不同之處有二：一是報文傳送中不包含目標地址，它是以全網廣播為基礎，各接收站根據報文中反映數據性質的標識符過濾報文，該收的收下，不該收的棄而不用。其好處是可在線上網下網、即插即用和多站接收；二是特別強化了對數據安全性的關注，滿足控制系統及其它較高數據要求的系統需求。CAN具有以下主要技術特性：（1）CAN遵從ISO/OSI模型，采用了其中的物理層、數據鏈路層與應用層。采用雙絞線，通信速率最高可達到1MbpS/40m，直接傳輸距離最遠可達10km/5kbpS，同一段總線內最多可掛接110個設備。（2）CAN的信號傳輸采用短幀結構，每一幀有效字節數為8個。因而傳輸時間短，受干擾的概率低。當節點發生嚴重錯誤時，具有自動關閉的功能，切斷該節點與總線的聯系，使總線上其它節點不受影響，具有很強的抗干擾能力。（3）CAN支持多主工作方式，網絡上任一節點均可在任何時候主動向其它節點發送信息，支持點對點、一點對多點和全局廣播方式接收/發送數據，而優先級低的節點則主動停止發送，從而避免了總線沖突。由于CAN總線是一種很有發展前景的現場總線，得到了國際上很多大公司的支持。其硬件接口簡單,編程方便，系統容易集成。基于CAN總線的以上特點，它特別適用于系統分布比較分散、實時性要求高、現場環境干擾大的場合。CAN總線在照明系統中的應用優勢目前使用的微機型燈光控制系統中，其網絡通信大多采用RS-232、RS-485、20mA電流環等通信方式，普遍存在通信距離短，數據傳輸速度慢，誤碼率高，可靠性差等問題，在微機燈光控制系統中引入開放系統互連的通信網絡——現場總線就能解決以上問題，這是現場總線技術本身的特點決定的。按照國際電工委員會IEC61158F的標準定義，現場總線是“安裝在制造和過程區域的現場裝置與控制室內的自動化控制裝置之間的數字式、串行、多點通信的數據總線”。簡單的說就是從控制室連接到現場設備的雙向全數字通信總線。現場總線控制系統是應用在生產現場，在微機化測量控制之間實現雙向串行多節點數字通信系統，它被稱為開放式、數字化、多點通信的底層控制網絡。簡單地概括現場總線技術的特點是：信號傳輸全數字、控制功能全分散、標準統一全開放。系統控制方案的分析所研制的控制器以自然光強度和人體存在作為控制器的主要輸入參數。需要對教室里的人和光照進行統計和鑒定，得到的信號輸入單片機AT89C52，經過處理反饋給CAN接口，由CAN接口實施通信和控制。在自然環境光較強光線足夠時，無論人是否存在，都不開燈；在自然環境光較弱時，有人存在且超過一定時間，控制器自動打開電燈，直到人離開后再延時一定時間后關燈。本文所研究的教室燈光控制器主要是由硬件和軟件兩大部分組成。硬件部分是前提，是整個系統執行的基礎，它主要為軟件提供程序運行的平臺。而軟件部分，是對硬件端口所體現的信號，加以采集、分析、處理，最終實現控制器所要實現的各項功能，達到教室照明CAN總線控制。總體結構框圖如圖2.1所示：圖2.1總體結構框圖硬件設計考慮到本系統所安裝的環境影響因素比較多，且教室控制設備中的人體存在傳感器、光敏三極管等經常會因環境情形變化而不穩定，所以在設計過程中，電子元器件的選用、線路布置和設備的安放要充分考慮到抗干擾問題。單片機最小系統3.1.1單片機的選擇本系統的采用Atmel公司的AT89C52作為主控芯片，它是一種低功耗，8位高性能CMOS工藝處理器，具有8K在線可編程Flash存儲器，片內的Flash可多次編程，為在線編程提供了方便。片內有128字節的RAM,4KB的EEPROM，由于合理的安排使用片內RAM空間，所以沒有擴展的片外RAM，使電路結構簡捷。因為設備的設置參數是根據實際需要進行更改的，又要求是斷電能夠保存下來，所以本設備用一片EEPR0M來存儲系統的設置參數。器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準MCS-51指令系統，片內置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強大的AT89C52單片機可為您提供許多較復雜系統控制應用場合。AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數器，2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，AT89C52可以按照常規方法進行編程,但不可以在線編程(S系列的才支持在線編程)。其將通用的微處理器和Flash存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的Flash存儲器可有效地降低開發成本。兼容MCS51指令系統·8k可反復擦寫(>1000次）FlashROM·32個雙向I/O口·256x8bit內部RAM·3個16位可編程定時/計數器中斷·時鐘頻率0-24MHz·2個串行中斷·可編程UART串行通道·2個外部中斷源·共6個中斷源·2個讀寫中斷口線·3級加密位·低功耗空閑和掉電模式·軟件設置睡眠和喚醒功能3.1.2單片機最小系統單片機最小系統由AT89C52單片機、復位電路，晶振時鐘電路組成，如圖3.1所示：圖3.1單片機最小系統說明:①復位電路：由電容，電阻構成，若要復位只需按“S1”鍵，此電源VCC經電阻分壓，在RESET端產生一個復位高電平；②振蕩電路：典型的晶振頻率為11.0592MHz/12MHz；教室光照強度檢測常見的環境光采集器件光電傳感器有光敏二極管和光敏三極管，光敏三極管和普通三極管的結構相類似。不同之處是光敏三極管必須有一個對光敏感的PN結作為感光面，一般用集電結作為受光結，因此，光敏二極管實質上是一種相當于在基極和集電極之間接有光敏二極管的普通二極管。光電傳感器是一種能夠將光轉換成電量的傳感器。當人射光子在基區及集電區被吸收而產生電子一空穴對時，便形成光生電壓。由此產生的光生電流由基極進入發射極，從而在集電極回路中得到一個放大了β倍的信號電流。因此，光敏三極管是一種相當干將基極、集電極光敏二極管的電流加以放大的普通晶體管放大。也有電流放大作用，只是它的集電極電流不只是受基極電路和電流控制，同時也受光輻射的控制。當具有光敏特性的PN結受到光輻射時，形成光電流，由此產生的光生電流由基極進入發射極，從而在集電極回路中得到一個放大了相當于β倍的信號電流。不同材料制成的光敏三極管具有不同的光譜特性，與光敏二極管相比，具有很大的光電流放大作用，即很高的靈敏度。根據需求，選用靈敏度較高的光敏三極管。采用的光敏三極管除了具有光敏二極管能將光信號轉換成電信號的功能外，還有對電信號放大的功能。在無光照時三極管的穿透電流很小，為暗電流Iceo有光照時，產生的Ib增大，成為光電流Ie。光電流的大小與光照強度成正比，于是在負載電阻上就能得到隨光照強度變化而變化的電信號。因此光敏三極管靈敏度高，而且體積小、工作電壓低、工作電流小、發光均勻穩定、響應速度快、壽命長等優點，金屬玻璃封裝的器件，具有玻璃表面耐磨性好、光潔度高、耐焊接、耐高低溫性能好等。環境光采集電路原理圖如圖3.2所示。當自然光強大于一定程度時，光敏三極管Q1呈現底阻狀態小于1K，三極管Q2的基極電壓升高，Q2管飽和導通，集電極輸出低電平。當自然光強小于一定程度時，光敏三極管Q1呈現高阻狀態,100K，使三極管Q2截止，集電極輸出高電平。其中可變電阻R可調節，調R阻值的大小，使Q2三極管受環境光影響在適當的亮度下導通。圖3.2環境光采集電路原理圖熱紅外傳感器的選擇自然界中存在的各種物體，如人體、木材、石頭、火焰、冰等都會發出不同波長的紅外線，利用紅外傳感器可對其進行檢測。根據工作原理，紅外傳感器分為熱型和量子型兩類，熱型紅外傳感器也稱熱釋電紅外傳感器或被動紅外傳感器。與量子型相比，響應的紅外線波長范圍較寬，價格便宜，并可在常溫下工作。量子型與熱型的特點相反，而且要求冷卻條件。因此本系統采用的是熱釋電紅外傳感器RD-622。熱釋電紅外傳感器和熱電偶都是基于熱電效應原理的熱電型紅外傳感器。不同的是熱釋電紅外傳感器的熱電系數遠遠高于熱電偶，其內部的熱電元由高熱電系數的鐵鈦酸鉛汞陶瓷以及鉭酸鋰、硫酸三甘鐵等配合濾光鏡片窗口組成，其極化隨溫度的變化而變化。為了抑制因自身溫度變化而產生的干擾，該傳感器在工藝上將兩個特征一致的熱電元反向串聯或接成差動平衡電路方式，因而能以非接觸式檢測出物體放出的紅外線能量變化，并將其轉換為電信號輸出。熱釋電紅外傳感器在結構上引入場效應管的目的在于完成阻抗變換。由于熱電元輸出的是電荷信號，并不能直接使用，因而需要用電阻將其轉換為電壓形式，該電阻阻抗高達104M歐姆，故引入的N溝道結型場效應管應接成共漏形式(即源極跟隨器)來完成阻抗變換。熱釋電紅外傳感器由傳感探測元、干涉濾光片和場效應管匹配器三部分組成。圖3.3雙探測元熱釋電紅外傳感器圖3.3是一個雙探測元熱釋電紅外傳感器的結構示意圖。使用時D端接電源正極，G端接電源負極，S端為信號輸出。該傳感器將兩個極性相反、特性一致的探測元串接在一起，目的是消除因環境和自身變化引起的干擾。它利用兩個極性相反、大小相等的干擾信號在內部相互抵消的原理來使傳感器得到補償。對于輻射至傳感器的紅外輻射，熱釋電傳感器通過安裝在傳感器前面的菲涅爾透鏡將其聚焦后加至兩個探測元上，從而使傳感器輸出電壓信號。信號經過熱釋電紅外傳感器之后，產生的波形不能為單片機所接受，中間必須有一個信號調節電路。本系統采用BISS0001集成電路可將傳感器的信號轉換為標準的高低電平，其電路原理圖如圖3.4所示：圖3.4熱釋電信號調節電路BISS0001芯片的特點是：(1)CMOS數模混合專用集成電路。(2)具有獨立的高輸入阻抗運算放大器，可與多種傳感器匹配，進行信號與處理。(3)雙向鑒幅器，可有效抑制干擾。(4)內設延遲時間定時器和封鎖時間定時器，結構新穎，穩定可靠，調節范圍寬。(5)內置參考電壓。BISS0001芯片的引腳圖如圖3.5所示，各引腳的定義和功能如下：VDD——工作電源正端。范圍為3~5V。VSS——工作電源負端。一般接0V。IB——運算放大器偏置電流設置端。經RB接VSS端，RB取值為1M左右。1N-——第一級運放放大器的反相輸入端。1IN+——第一級運放放大器的同相輸入端。1OUT——第一級運算放大器的輸出端。2IN-——第二級運算放大器的反相輸出端。2OUT——第二級運算放大器的輸出端。VC——觸發禁止端。當VC<VR時禁止觸發；當VC>VR時允許觸發。VR≈0.2VDD。VRF——參考電壓及復位輸入端。一般接VDD。接“0”時可使定時器復位。A——可重復觸發和不可重復觸發控制端。當A=“1”時，允許重復觸發，當A=“0”時，不可重復觸發。Vo——控制信號輸出端。由Vs上跳邊沿觸發使Vo從低電平跳變到高電平時為有效觸發。在輸出延時間TX之外和無Vs上跳變時Vo為低電平狀態。圖3.5BISS0001外引線連接圖熱釋電紅外傳感器采集到的信號首先由BISS0001芯片在不可重復觸發工作方式下經一、二級運算放大器、雙向鑒幅器、延時器等處理后變成比較標準的高低電平后，將此標準信號接到單片機上的P1口上，并對相應引腳通過軟件方法對引腳信號進行檢測來確定教室是否有人。CAN接口電路3.4.1總線控制器的選擇目前廣泛流行的CAN總線器件有兩大類：一類是獨立的CAN控制器，如82C200、SJA1000及In-tel82526/82527等；另一類是帶有在片CAN的微控制器，如P8XC582及I6位微控制器87CI96CA/CB等。本設計選取PHILIPS公司的SJA1000CAN控制器以及82C250總線收發器，主要是考慮到SJA1000支持CAN2.0A/B規約，而82C250可以支持110個CAN節點，并且國內市場上PHILIPS的產品型號比較多，購買比較方便。SJA1000在電路中是一個總線接口芯片，通過它實現上位機與現場微處理器之間的數據通信。該電路的主要功能是通過CAN總線接收來自上位機的數據進行分析組態然后下傳給下位機的控制電路實現控制功能，當CAN總線接口接收到下位機的上傳數據，SJA1000就產生一個中斷，引發微處理器產生中斷，通過中斷處理程序接收每一幀信息并通過CAN總線上傳給上位機進行分析。AT89C52是CAN總線接口電路的核心，其承擔CAN控制器的初始化、CAN的收發控制等任務。CAN是一種串行數據通信和高性能通信協議，對于自動的或一般的工業環境，均可以借助構成強功能的局域網，這可以極大地減少連線、增強診斷功能和監控能力。SJA1000型獨立CAN總線控制器由以下幾部分構成:(1)接口管理邏輯IML：它接收來自微控制器的命令，分配控制信息緩沖器、發送緩沖器(TBF)、接收緩沖器0(RBFO)和接收緩沖器1(RBF1)，并為微控制器提供中斷和狀態信息。(2)發送緩沖器：有13字節長。它位于CPU和位流處理器之間，能存儲一條將在CAN總線上發送的完整的報文，報文由CPU寫入，由SBP讀出。(3)接收緩沖器0和1(RBFO,RBFI)：RBFO和RBFI均由10個字節組成，交替存儲從總線接收的報文，當一個緩沖器分配給CPU，位流處理器可以對另一個進行寫操作。(4)位流處理器：它指一個控制發送緩沖器和接收緩沖器(并行數據)與CAN總線(串行數據)之間數據流的序列發生器。(5)位定時邏輯：它將SJA1000同步于CAN總線上的位流。(6)收發邏輯：它控制輸出驅動器。(7)錯誤管理邏輯：它按照CAN協議完成錯誤界定。(8)控制器接口邏輯：它是與外部控制器的接口。3.4.2CAN總線通訊接口電路CAN總線通訊接口電路由SJA1000、P82C250和光耦隔離6N137組成。SJA1000是由PHILIPS公司提供的CAN控制器，可完成CAN總線的物理層和數據鏈路層的所有功能。包括為實現高性能串行網絡通信所必須的所有硬件。P82C250是CAN控制器和物理總線間的接口，它可以提供對總線的差動發送能力和對CAN控制器的差動接收能力，與ISO11898標準完全兼容，圖中SJA1000與P82C250采用光電耦合器件連接，具有電流隔離的作用。CAN總線通訊接口電路圖如圖3.6所示：圖3.6CAN總線通訊接口電路圖3.4.3驅動接口電路選用繼電器驅動方式，繼電器由相應的PNP型號的59012三極管來驅動，開機時，單片機初始化后的P3.5/P3.6為高電平，三極管截止，所以開機后繼電器始終處于釋放狀態，如果P3.5/P3.6為低電平，三極管的基極就會被拉低而產生足夠的基極電流，使三極管導通，繼電器就會得電吸合，從而驅動負載，點亮相應電燈。繼電器的輸出端并聯0.1K的電阻和6800pF電容，目的是避免繼電器吸合與釋放期間產生火花。每個繼電器都有一對常開常閉的觸點，便于在其他電路中使用，繼電器線圈兩端反相并聯的二極管是起到吸收反向電動勢的功能，保護相應的驅動三極管，這種繼電器驅動方式硬件結構比較簡單。繼電器驅動接口電路如圖3.5所示：圖3.7繼電器驅動接口電路3.4.4傳感器節點結構圖傳感器節點的結構由3部分組成：微控制器電路、轉換電路和傳感器。微控制器電路以PHILIPSSJA1000CAN為核心，它是一種功能很強的8位微控制器，在芯片內部集成了CAN控制器，可為網絡節點與PC機聯網提供硬件支持，使用該芯片使節點小型化成為可能。傳感器節點結構如圖3.8所示：圖3.8傳感器節點結構圖軟件設計程序流程圖設計節點程序主要包括主程序、CAN控制器初始化程序、接收程序和發送程序。其中主程序主要完成中斷初始化、光照檢測和人體存在檢測及等功能；CAN控制器初始化程序主要完成SJA1000的初始化設置；光照檢測中斷程序完成光照傳感器的脈沖計數及對應強度的計算；接收程序由單片機的外部中斷完成，主要實現節點接收報文的處理；發送程序主要實現節點報文的發送。主程序如圖4.1所示：圖4.1程序流程圖SJA1000初始化程序流程圖SJA1000控制器初始化主要完成工作方式設置、接收濾波方式設置、接收屏蔽寄存器和接收代碼寄存器的設置、波特率參數設置和中斷允許寄存器設置等。SJA1000初始化程序流程圖如下圖4.2所示：圖4.2SJA1000初始化程序流程圖NODEEQU30H；節點號緩沖區NBTR0EQU31H；總線定時寄存器0緩沖區NBTR1EQU32H；總線定時寄存器1緩沖區TXBFEQU40H；RAM內發送緩沖區RXBFEQU50H；RAM內接收緩沖區CREQU0BF00H；控制寄存器CMREQU0BF01H；命令寄存器SREQU0BF02H；狀態寄存器IREQU0BF03H；中斷寄存器ACREQU0BF04H；接收碼寄存器AMREQU0BF05H；接收碼屏蔽寄存器BTR0EQU0BF06H；總線定時寄存器BTR1EQU0BF07H；總線定時寄存器OCREQU0BF08H；輸出控制寄存器CDREQU0BF1FH；時鐘分頻寄存器RXBEQU0BF14H；接收緩沖器TXBEQU0BF0AH；發送緩沖器入口：節點號在NODE，波特率在NBTR0、NBTR1出口：無CANINI:MOVDPTR,#CR；寫控制寄存器MOVA,#01H；置復位請求為高MOVX@DPTRCANI1:MOVXA,@DPTR；判斷復位請求有效JNBACC.0,CANI1MOVDPTR,#ACR；寫驗收碼寄存器MOVA,NODE；設置節點號MOVX@DPTR,AMOVDPTR,#AMR；寫接收碼屏蔽寄存器MOVA,#00HMOVX@DPTR,AMOVDPTR,#BTR0；寫總線定時寄存器0MOVA,NBTR0；設置波特率MOVX@DPTR,AMOVDPTR,#BTR1；寫總線定時寄存器1MOVA,NBTR1MOVX@DPTR,AMOVDPTR,#OCR；寫輸出控制寄存器MOVA,#0FAHMOVX@DPTR,AMOVDPTR,#CDR；寫時鐘分頻寄存器MOVA,#00H；將CAN工作模式設為BASICCAN模式時鐘2分頻MOVX@DPTR,AMOVDPTR,#CR；寫控制寄存器MOVA,#0EH；開放中斷源MOVX@DPTR,ARET發送程序流程圖

發送數據時，將待發送的數據按特定格式組合為一幀報文，送入SJA1000發送緩沖區，然后啟動SJA1000發送。發送程序流程圖如圖4.3所示：圖4.3發送程序流程圖CAN發送子程序：入口：將要發送的描述符放在TXBF,將要發送的數據長度放在TXBF+1,將要發送的數據放在TXBF+2開始的單元。出口：無TXSB:MOVDPTR，#SR；讀狀態寄存器MOVXA，@DPTR；判發送緩沖區狀態JNBACC.2，TXSBMOVR1，#TXBFMOVDPTR，#TXBTX1:MOVA，@R1；向發送緩沖區10填入標識符MOVX@DPTR,AINCR1INCDPTRMOVA，@R1；向發送緩沖區11填入標識符MOVX@DPTR，AMOVB,ATX2:INCDPTRINCR1MOVA,，@R1；向發送緩沖區12-19送數據MOVX@DPTR,ADJNZB,TX2MOVDPTR，#CMR；置CMR.0為1請求發送MOVA,#01HMOVX@DPTR,ARET課程設計總結本系統通過對目前教室燈光控制的發展趨勢和控制管理需求的分析，設計了基于教室照明的CAN總線檢測節點從而達到控制高校教室照明燈的開啟和關閉的軟硬件組成，以環境光、人體存在狀況等外界環境為控制器的輸入參數，比單純的人員管理教室燈光更合理，更有效的降低教室燈光的資源費用，對傳統的不太科學的燈光控制系統進行了優化改進。其主要特點是電路結構簡單、工作穩定可靠，性能優異。本控制系統的設計對于各類大、中專院校的教室