Mục lục Lời nói đầu PHN GII THIU CHUNG Thc trng v gii phỏp cho bi toỏn iu khin mỏy hn ln 1.1 Mỏy hn ln 1.2 H thng iu khin hin ca mỏy hn ln 1.3 Gii phỏp PHN GIAO THC CAN .7 Lp DataLink 2.1 Gii thiu 2.2 Quỏ trỡnh truyn thụng mng CAN 2.3 Cu trỳc cỏc bn tin 11 2.4 Li v x lý li 17 Lp Physical 21 3.1 Lp PLS (Physical Signaling) 22 3.2 Lp PMA( Physical Medium Attachment) 29 3.3 Lp MDI (Medium Dependent Interface ): CiA DS-102 .38 PHN - THC HIN .40 Thit k thit b vo/ra phõn tỏn 40 4.1 Thit k phn cng 41 4.2 Xõy dng thut toỏn chung thc hin giao thc CAN cho mt nỳt mng 45 4.3 Xõy dng phn mm iu khin trờn mỏy tớnh: .54 Phụ lục : Họ vi điều khiển 8051.57 Tài liệu tham khảo 61 Lớp ĐKTĐ 3-K42 Lời nói đầu Trong công Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá đất nớc với phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật, tự động hoá dây chuyền công nghệ vấn đề cấp bách, có ảnh hởng trực tiếp đến phát triển kinh tế nớc ta Một yếu tố quan trọng cấu thành nên dây chuyền sản xuất đại hệ thống điều khiển tự động Nó góp phần làm giảm chi phí , tăng suất chất lợng sản phẩm Trong thực trạng công nghiệp nớc ta đa số dây truyền lạc hậu, cấu điều khiển mang nặng tính chất sử dụng sức ngời kĩ thuật tự động hoá Bên cạnh dây chuyền nhập nghiên cứu nhằm thay hệ thống điều khiển cũ máy sử dụng tốt phần khí Trong kì đồ án tốt nghiệp này, em đợc giao nhiệm vụ thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho hai tay máy thiết bị hàn lăn thay cho hệ thống điều khiển cũ Với hớng dẫn tận tình thầy giáo Vũ Vân Hà, em bớc tiếp xúc trực tiếp với vấn đề thực tiễn, cách giải vấn đề Trong thiết kế đồ án này,em nghiên cứu đa hệ thống điều khiển có cấu trúc phân tán thay cho hệ thống cũ máy hàn Sau nội dung đồ án tốt nghiệp em Phần : Giới thiệu chung I Thực trạng giải pháp cho toán điều khiển máy hàn lăn Phần :Giao thức CAN II Lớp Datalink III Lớp Physical Phần : Thực thiết kế thiết bị phân tán IV Xây dựng hệ thống điều khiển V Kết luận Lớp ĐKTĐ 3-K42 PHN GII THIU CHUNG Thc trng v gii phỏp cho bi toỏn iu khin mỏy hn ln 1.1 Mỏy hn ln Mỏy hn ln l mt thit b c s dng rng rói cỏc ngnh cụng nghip sn xut cỏc sn phm s dng v kim loi nh hp, sn Mỏy hn ln cú cu to rt phc nhng cú th hỡnh dung cu to ca nú theo s sau : Bộ phận đưa Bộ phận đưa phôi liệu vào Bộ phận hàn sản phẩm Cấu tạo máy gồm ba phần : - Bộ phận đa phôi vào tay máy công nghiệp - Bộ phận hàn - Bộ phận đa sản phẩm tay máy khác Chu trình hoạt động tay máy nh sau (T1,T2,P1,P2 sensor vị trí tay máy) P1 Sang trái P2 T1 Sang phải Lên T2 Xuống Gắp Lên Xuống Nhả Bộ phận hàn có cấu tạo phức tạp chế hoạt động vấn đề ta quan tâm nên không đợc trình bày 1.2 H thng iu khin hin ca mỏy hn ln L mt thit b c dựng ph bin, mỏy hn ln ó sm cú mt cụng nghip Cựng vi nú, cỏc b iu khin cng ó c ch to t rt sm m ch yu l vi cụng ngh analog Do c thự ca chc nng, cỏc b phn ca mỏy hn thng nm cỏch xa mt phõn xng, mt khỏc cụng ngh lc hu nờn cỏc b phn ny phi cú mt b iu khin bờn cnh T thc t sn xut cho thy, cỏc b iu khin ny Lớp ĐKTĐ 3-K42 thng cng knh, h thng dõy dn phc khin cho cụng tỏc giỏm sỏt, iu khin khú khn, cng vi chi phớ bo hnh, bo dng rt tn kộm Hỡnh sau cho ta mt hỡnh dung v h thng iu khin c I/O B phn B iu B iu khin khin B phn B phn Trong ú, b phn l mt tay mỏy, b phn l sensor o v trớ ca tay mỏy, b phn l mt ng c lm nhim v un tm phụi liu tay mỏy a vo thnh hỡnh tr Nhu cu nõng cp h thng iu khin ny l rt cp bỏch vỡ nú nh hng trc tip n quỏ trỡnh sn xut, cht lng sn phm Mt h thng iu khin mi s c chp nhn nu t c cỏc mc tiờu sau : ỏp ng tt cỏc yờu cu v cht lng iu khin nh tớnh nng thi gian thc, ớt xy s c Thun li cho ngi hnh giỏm sỏt v iu khin cỏc b phn khỏc ca mỏy t trung tõm iu khin Chi phớ lp t v bo dng thp D dng vic thay th cỏc thit b iu khin xy hng húc T nhng yờu cu trờn ta thy rng h thng iu khin mi khụng th khụng s dng mng truyn thụng cụng nghip vi cu trỳc phõn tỏn v mt giao thc truyn thụng hp lý vỡ mng truyn thụng cụng nghip s cho phộp ta kt ni cỏc thit b trng cng nh cỏc b iu khin, mỏy tớnh iu khin giỏm sỏt vo mt ng bus nht Cu trỳc phõn tỏn cho phộp phõn tỏn cỏc chc nng xung cp trng, gim chi phớ v cụng ni dõy Vy cũn li õy ch cũn l chn c mt giao thc truyn thụng cụng nghip phự hp vi bi toỏn ó cho cng nh phi tớnh n kh nng ỏp dng v m rng cho nhiu bi toỏn khỏc Lớp ĐKTĐ 3-K42 1.3 Gii phỏp Nh phn trờn ó cp, vic chn cho h thng iu khin cú cu trỳc phõn tỏn ca ta mt giao thc truyn thụng l rt quan trng Mt giao thc phự hp s cho cht lng iu khin tt nhng cng khụng quỏ phc s d dn n chi phớ ln Hin nay, mt s giao thc truyn thụng ang c dựng ph bin l: Fieldbus, Profibus, CAN, Modbus Fieldbus, Profibus (m rng ca Fieldbus) l nhng h thng bus trng cú nhiu u im, nhng cú cu trỳc tng i phc v thng ỏp dng cho nhng bi toỏn cú phm vi rng, cho phộp s tham gia ca nhiu thit b iu khin t ng, cỏc trm k thut cng nh cỏc ph kin phõn tỏn ca cỏc hóng khỏc cựng lm vic trờn cựng mng bus Vic ỏp dng chỳng phm vi hp s khú khn v khụng cn thit Modbus thc cht l mt chun giao thc v dch v thuc lp ng dng (Application Layer) Nú nh ngha mt hp rng cỏc dch v phc v trao i d liu quỏ trỡnh, d liu iu khin v d liu chn oỏn Modbus mụ t quỏ trỡnh giao tip gia mt b iu khin vi cỏc thit b khỏc thụng qua c ch yờu cu/ ỏp ng Modbus hay c dựng cỏc h thng thu thp d liu v iu khin giỏm sỏt (SCADA) Trong ú, CAN (Controller Area Network) l mt h thng bus, u tiờn c dựng ni mng cỏc phng tin giao thụng c gii thay th cỏch ni im-im, sau ny c chun hoỏ quc t ISO 11898 ó tng bc xõm nhp vo mt s lnh vc t ng hoỏ nh nhng u th ca nú nh tc truyn dn tng i cao khong cỏch ngn v mt vi c tớnh k thut khỏc Vi bi toỏn trờn, giao thc CAN t phự hp bi nú cú nhng u im phự hp vi yờu cu ca bi toỏn nh: Cú th t cu hỡnh mt cỏc mm ( ngha l cú th thờm vo mng nỳt m khụng cn phi thay i gỡ v phn cng, phn mm) Tớnh ton ca d liu cao (rt thớch hp vi mụi trng cụng nghip nhiu ln) T ng phỏt hin v bỏo li T ng truyn li bn tin ó sa li bus ri ( nõng cao hiu sut s dng bus) Lớp ĐKTĐ 3-K42 V nh trờn ó núi, tc truyn dn tng i cao khong cỏch ngn rt thớch hp vi bi toỏn cú phm vi a lý hp Vic ỏp dng mng truyn thụng vi giao thc CAN s cho phộp kt ni tt c cỏc thit b iu khin, thit b vo/ra phõn tỏn, mỏy tớnh (cú phn giao tip theo chun CAN) vo mt ng bus nht, s gim c chi phớ dõy ni Mụ hỡnh tng quỏt : i tng Mỏy tớnh iu khin I/O cú th hiu thờm v CAN v nhng c tớnh k thut ca giao thc ny, phn s trỡnh by chi tit cu trỳc v c im ca nú, gúp phn lm rừ lý la chn giao thc truyn thụng cho bi toỏn iu CAN bus khin mỏy hn ln B iu B iu khin khin i tng i tng Lớp ĐKTĐ 3-K42 PHN GIAO THC CAN CAN (Controller Area Network) l mt giao thc thụng tin ni tip Giao thc ny thc hin kt ni cỏc b iu khin di ch thi gian thc v phõn tỏn vi an ton, tc cao Theo tiờu chun CAN 2.0 thỡ CAN bao gm lp ca mụ hỡnh OSI l: Datalink Physical Lp DataLink 2.1 Gii thiu Trong mạng CAN, lớp thực liên kết liệu lớp DataLink Lớp đợc chuẩn hoá theo tiêu chuẩn ISO 11898 Nó gồm hai lớp con: - Lớp Logical Link Control(LLC) - Lớp Medium Access Control (MAC) Lớp LLC đa dịch vụ nh : Lọc tin ,khai báo chồng ,điều tiết dịch vụ Lớp MAC chịu trách nhiệm đóng gói liệu, mã hoá khung liệu, điều tiết trình truy nhập trung gian, phát lỗi, báo lỗi, nhận thông báo lỗi, xếp thứ tự thực trình 2.2 Quỏ trỡnh truyn thụng mng CAN 2.2.1 C ch truyn thụng Ta xét mạng CAN có trạm tham gia truyền thông có sơ đồ : Lớp ĐKTĐ 3-K42 Mạng Can cho phép nhiều trạm tham gia truyền thông Quá trình truyền thông đợc thực nh sau: Khi trạm đợc quyền phát tin (ở sơ đồ trạm truyền), trạm khác lắng nghe Sau nhận đợc khung tin phát từ trạm nhiệm vụ trạm lại định xem liệu tin có đợc chấp nhận hay không Quá trình truyền thông mạng CAN xem tơng tự nh trình truyền nhận trạm truyền thanh, thông tin tình hình tắc nghẽn tuyến đờng đợc gửi đến tất lái xe tham gia giao thông để từ họ chọn cho đờng tốt 2.2.2 Kh nng truy nhp d liu t xa CAN cho phép thực phơng thức truy cập liệu trạm xa có yêu cầu gửi đến Yêu cầu truyền liệu từ xa giống nh dạng câu hỏi trạm có câu trả lời đa liệu đợc yêu cầu lần giao tiếp thứ hai Các trạm nhận câu trả lời cần thiết Các khung liệu đợc xác định cụ thể trờng bit đặc biệt, đợc coi nh thẻ cớc (có thể gọi tên Identifier) Hình dới minh hoạ :Trạm phát yêu cầu gửi (RTR) cho trạm 2, trạm nhận đợc yêu cầu gửi, đáp ứng khung tin trả lời 2.2.3 C ch truy nhp Bus Giao thức CAN cho phép nhiều trạm tham gia truy nhập bus Nếu có nhiều trạm đồng thời truy nhập bus có chế trọng tài bit đứng phân xử Phơng thức truy nhập bus gọi truy nhập không tích cực, sử dụng chế trọng tài bit thông thái Phơng thức đợc gọi Cơ chế phân xử đa truy nhập bus thông qua khả tự phát tranh chấp va chạm sở tin u tiên(CSMA/CD+AMP) Sự u tiên tin đợc xác định thông qua thẻ cớc(Identifier) Khi bus trạng thái rỗi, số trạm bắt Lớp ĐKTĐ 3-K42 đầu tiến hành truyền khung tin Các trạm đồng thời đọc bít từ bus tiến hành gửi bít khung tin so sánh với bít vừa đợc phát Nếu nút phát bit lặn mà lại đọc bit trội ngợc lại quyền truy nhập bus Hình vẽ sau cho ta thấy ba nút 1,2 ,4 truy nhập đờng truyền nhng có nút dành đợc quyền truy nhập đờng truyền Điều đợc thực thông qua chế bit trọng tài 2.2.4 C ch trng ti Nếu có hai hay nhiều nút bus tham gia truyền tin thời điểm sau phát đờng bus rỗi, tranh chấp tin đợc gửi thời điểm đợc giải nhờ thực chế truy nhập bus kiểu CMSA/CA+AMP Mỗi nút bus gửi bít tin cớc quan sát đờng truyền Nút bus đợc phép gửi tin thực mà truyền xác định đợc xung đột xảy đờng truyền Hình vẽ dới cho ta thấy bít thứ tin cớc nút truyền bít trội, nút phát thẻ bít lặn đồng thời đọc đờng bus ngợc trở lại thu đợc bít trội, nút quyền tham gia truyền tin chuyển sang chế độ nghe đờng truyền tức đóng vai trò trung chuyển bít lặn Qúa trình truyền bít tin cớc nút đến bít bị quyền tham gia việc phân xử xung đột nút (lúc gửi bit trội nhng nhận lại bit lặn) Điều có nghĩa tin cớc nút dành đợc quyền u tiên cao mà không cần phải lặp lại việc phát tin cớc Nút dành đợc quyền phát tin, nút nút gửi tin sau nút báo kết thúc trình truyền Lớp ĐKTĐ 3-K42 2.2.5 Cỏc dch v truyn thụng Giao thức CAN cung cấp hai dịch vụ truyền thông Dịch vụ Write Object truyền khung liệu (Data Frame) từ nút (gọi nút phát)và nhiều nút khác nhận tin (các nút gọi nút nhận) Quá trình không tính đến nút chấp nhận khung tin theo nghĩa đến điểm sử dụng tin Dịch vụ đợc gọi lớp dịch vụ truyền thông mạng CAN Dịch vụ truyền thông thứ hai gọi tin cụ thể ,dịch vụ có tên Read Object Nó đợc khởi tạo hay nhiều nút nhận(Consumer) Do nút truyền trở lại khung liệu bit (Remote Frame) Một nút sau nhận Remote Frame gửi lại tin báo nhận đợc tơng ứng Các điều nói đợc minh hoạ rõ hình vẽ dới Lớp ĐKTĐ 3-K42 10 Chng trỡnh gi Error Frame Start Gửi cờ lỗi bit trội Phát bit lặn Đọc bus No No Phát bit lặn Yes Phát bit lặn END End Lớp ĐKTĐ 3-K42 48 Chng trỡnh gi Overload Frame Start Gửi cờ tải bit trội Identifier Phát bit lặn Đọc bus No Phát bit lặn Yes Phát bit lặn End Lớp ĐKTĐ 3-K42 49 Chơng trình phát bus rỗi Start Đọc bus CTC gửi Error No Frame bit trội liên tục Yes bit lặn li No liên tục Yes END Lớp ĐKTĐ 3-K42 50 Chơng trình Xử lý số liệu Start Đọc số liệu từ InBuffer Ra định điều khiển No Có yêu cầu liệu từ trạm khác Yes CTC gửi Remote Frame END Lớp ĐKTĐ 3-K42 51 Chng trỡnh gi Data Frame Start Đọc bus No Bus rỗi Timer đếm Yes thời gian Đặt Error =0 Phát SOF, ID RTR=0 CTC gửi Error Yes Frame Error= Đặt Error =0 Yes No Phát Control Field ,CRC,ACK,EOF Yes Error=1 No End Lớp ĐKTĐ 3-K42 52 Chng trỡnh gi Remote Frame Start Đọc bus No Bus rỗi Yes Timer đếm thời Đặt Error gian =0 Phát SOE , ID Và RTR=1 CTC gửi Error Frame No Yes Error= Đặt Error =0 Phát Control Field ,CRC,ACK,EOF Yes Error=1 No End M e s s a g e F Lớp ĐKTĐ 3-K42 i l 53 e r 4.3 Xõy dng phn mm iu khin trờn mỏy tớnh: 4.3.1 Giao tip vi bus Để máy tính giao tiếp với bus CAN, ta cần phải thiết kế card giao diện Card có cấu trúc tơng tự nh nút mạng ta xây dựng (có nhân vi điều khiển) nhng có phần giao tiếp riêng với máy tính thông qua đờng bus liệu địa slot máy tính Vì thời gian không cho phép, em đơn giản xây dựng phần giao tiếp máy tính CAN bus thông qua cổng COM máy tính Việc chuyển đổi mức tín hiệu từ cổng COM (chuẩn RS-232) sang mức tín hiệu CAN bus, đợc thực cách ghép nối chip MAX232 với chip 75176 Do giao thức CAN có cấu trúc tin riêng nên việc sử dụng đờng liệu cổng nối tiếp máy tính tỏ không phù hợp.Giải pháp dùng đờng tín hiệu điều khiển Cụ thể : - Các chân DTR,RTS dùng để truyền liệu; tín hiệu điều khiển cho 75176 - Chân CTS dùng để nhận liệu Sơ đồ ghép nối nh sau : Vcc D DTR CTS RTS U11 DB9 SN75176A U? 8 13 14 15 16 R2IN R1IN T2OUT T1OUT GND VCC VsVs+ R2OUT 12 R1OUT 10 T2IN 11 T1IN C24 C2+ U? C11 C1+ DE RE A B CAN bus D R GND MAX232 C Lớp ĐKTĐ 3-K42 54 4.3.2 iu khin tay mỏy Nhằm minh hoạ cho hệ thống điều khiển máy hàn lăn với thiết bị vào/ra phân tán, ta thiết lập hệ thống điều khiển đơn giản thiết bị vào/ra phân tán đóng vai trò cổng giao tiếp máy tính điều khiển với tay máy công nghiệp.Nh miêu tả, đối tợng tay máy có chuyển động lên ,xuống ; sang trái,sang phải ; gắp ,nhả phôi liệu Chơng trình điều khiển máy tính điều khiển thao tác dựa thông tin vị trí tay máy đợc cung cấp sensor T1,T2,P1,P2 P1 P1 P2 T1 Sang trái Sang phải Lên Xuống T2 Gắp Lên Xuống Lên Nhả Hai nút vào/ra nhận thông tin vị trí tay máy ,sau gửi máy tính Trên sở thông tin nhận đợc ,máy tính gửi lệnh qua hai nút vào/ra để điều khiển tay máy theo chu trình sau: Lớp ĐKTĐ 3-K42 55 Start Đưa tay máy vị trí gốc T2=1 And P2=1 Stop Đi lên Nhả vật T1=1 T2=1 Sang trái Đi xuống P1=1 Đi xuống P2=1 Sang phải T2=1 T1=1 Gắp vật Đi lên END Lớp ĐKTĐ 3-K42 56 Kết Luận Qua ba tháng làm đồ án tốt nghiệp, đợc hớng dẫn tận tình thầy Vũ Vân Hà, cố gắng lỗ lực thân em hoàn thành đồ án tốt nghiệp thu đợc số kết sau: - Tìm hiểu cấu trúc nguyên lý hoạt động tay máy thiết bị hàn lăn - Đa cấu trúc điều khiển cho tay máy thiết bị hàn - Tìm hiểu nắm vững giao thức truyền thông công nghiệp CAN - Xây dựng thuật toán thực giao thức CAN - Tìm hiểu vi điều khiển họ 8051 - Thiết kế mạch phần cứng cho modul vào phân tán dựa vi điều khiển họ 8051 - Xây dựng chơng trình điều khiển cho máy tính PC Sau cho chạy thử nghiệm mô hình cấu trúc phân tán để điều khiển logic dãy đèn LED , kết thu tơng đối khả quan.Điều chứng tỏ nghiên cứu áp dụng mô hình thực tế Hớng nghiên cứu phát triển: Trên sở cấu trúc phân tán cho hai cánh tay máy máy hàn lăn ta nghiên cứu xây dựng hệ thống điều khiển phân tán cho phép điều khiển nhiều máy hàn lăn khác nhà máy sản xuát Tuy nhiên thời gian trình độ có hạn ,đồ án tốt nghiệp em không tránh khỏi thiếu sót Em kính mong nhận đợc bảo thày cô tất bạn Một lần nữa, em xin cảm ơn thầy Vũ Vân Hà toàn thể thầy cô môn Điều khiển tự động bạn sinh viên Lớp ĐKTĐ 3-K42 57 - - - Phụ lục : Gii thiu h vi iu khin 8051 Kh nng v cỏc ngoi vi trờn chip : L h vi iu khin bit,cú kh nng x lý logic(Bool) m rng (cú sn lnh lm vic trc tip vi bit ) - Kh nng qun lý b nh : + 64KB b nh chng trỡnh + 64KB b nh d liu v tu loi cũn cú th cú ROM onchip (80C51 cú 4KB ROM onchip) - B nh : + 128 bytes d liu onchip + 128 bytes dnh cho cỏc ghi SFR Cú cng vo/ra s Port0 Port3 ( mi cng gm u vo/ra) b Timer/Counter onchip b UART chiu onchip vector ngt vi ngun Tn s hot ng max bng 12Mhz B nh trờn chip: 2.1 RAM : di a ch t 0h:7Fh bank ghi ,mi bank gm ghi bit R0 R7 ,chim di a ch thp nht t 0h:1Fh 16 bytes tip theo l vựng cú th a ch tng bit (20h:2Fh) 80 bytes cũn li (30h:7Fh) l vựng nh d liu v stack (scratch pad) 2.2 Thanh ghi : B nh RAM t 0h:1Fh c dựng cho cỏc ghi : Bank : 00h : 07h Bank : 08h : 0Fh Bank : 10h : 17h Bank : 18h : 1Fh truy nhp vo ghi c th ,trc tiờn phi xỏc nh bank cha ghi ú ( dựng bit th v ca PSW) ri sau ú cú th truy cp vo ghi mong mun : R0 R7 2.3 B nh bit : Vựng nh t 20h:2Fh cú th ỏnh a ch ti tng bit 2.4 SFRs (Special Function Registers): Lớp ĐKTĐ 3-K42 58 - - - - Vựng nh SFR cha nhng ghi d liu v ghi iu khin cho cng ni tip,Timer,h thng ngt Cỏc ghi SFR c truy nhp theo mode a ch trc tip Cỏc ghi SFR nh : SP, DPTR, DPL, DPH, PCON, TMOD, TL0, TL1, TH0, TH1, SBUF ch cú th a ch n byte cỏc hot ng c,ghi,so sỏnh Cỏc ghi SFR cũn li :Acc, B, PSW, P0, P1, P2, P3, IE, IP, SCON, TCON ngoi a ch n byte cũn cú th a ch n tng bit 2.5 ROM trong: 80C51 cú 4KB Rom onchip ROM chim nhng a ch thp nht ca b nh chng trỡnh chng trỡnh truy nhp trc tip t ROM thỡ chõn EA(External Enable) phi ni vi ngun Vcc = +5V Nu EA ni t thỡ tt c chng trỡnh c c t b nh ngoi 2.6 Program Counter (PC) : PC c dựng tr ti byte lnh tip theo c thc hin PC cú th b thay i bi cỏc lnh r nhỏnh nh JMP,CALL PC cng cú th c s dng nh mt a ch c s cho kiu a ch ch s c t b nh chng trỡnh Cỏc ngoi vi ca 8051 (onchip) : 3.1 Cỏc cng vo/ra song song : cng P0:P3 Khi mt cng c s dng l cng thỡ : + Giỏ tr c chuyn vo ghi SFR tng ng + Sau ú ,giỏ tr ú c gi bi latch tip tc phỏt tớn hiu hot ng ghi hon thnh + Giỏ tr ca cng s c thay i giỏ tr mi c latch - Khi mt cng c s dng l cng vo : + Giỏ tr FFh phi c ghi trc tiờn vo cng ú + Sau ú bt c tớn hiu vo no kộo in ỏp pin xung thp s c nhn bit l v sau ú cú th c cng t ghi SFR tng ng - Cỏc cng P0,P2,P3 cũn cú cỏc chc nng khỏc : + P0,P2 c s dng liờn lc vi b nh ngoi P0 : byte thp ca a ch / byte d liu P2 : byte cao ca a ch Lớp ĐKTĐ 3-K42 59 - + P3 : ngt ; vo ca Timer ; vo/ra ni tip ; iu khin giao din vi b nh ngoi P3.0 : Serial Input Port (RXD) P3.4 : Timer/Counter External Input (T0) P3.1 : Serial Output Port (TXD) P3.5 : Timer/Counter External Input (T1) P3.2 : External Interrupt (INT#0) P3.6 : External Memory Write Strobe (WR#) P3.3 : External Interrupt (INT#1) P3.7 : External Memory Read Strobe (RD#) 3.2 B phỏt ng h h thng: B phỏt ng h h thng l tinh th thch anh cú tn s 12Mhz Tn s dao ng s c tn s trờn chia cho 12 => u vo ca timer l 1Mhz 8051 s dng 12 chu k dao ng cho chu k mỏy 3.3 Cng ni tip : Cú ghi m SBUF nhn v gi d liu c iu khin bng ghi SCON thuc SFRs Cu trỳc ghi SCON nh sau: SM0 SM1 SM2 REN Bit TB8 RB8 TI RI Bit + RI (Receive Interrupt Flag) : c bỏo ngt nhn * c dng bng phn cng bỏo ó hon thnh nhn tớn hiu * Phi xoỏ bng phn mm (da trờn vic c byte d liu t SBUF) cho phộp d liu tip theo c nhn + TI (Transmit Interrupt Flag) :c bỏo ngt truyn * c dng bng phn cng bỏo ó hon thnh phỏt tớn hiu * c xoỏ bng phn mm d liu tip theo c phỏt + TB8 : * Bit d liu th c phỏt i mode v mode * Xoỏ hay thit lp c bng phn mm + REN (Receive Enable) : * c dng bng phn mm cho phộp nhn ni tip Lớp ĐKTĐ 3-K42 60 * Nhn ni tip s b ngng li nu REN b xoỏ bng phn mm + SM2 (Serial Mode) : * c s dng mode v truyn thụng nhiu vi x lý - - - + SM0,SM1 (Serial Mode): * Mode : cng ni tip hot ng nh mt ghi dch ,vi tn s dch bng chu k mỏy hay bng 1/12 tn s thch anh * Mode : s dng Timer phỏt Baud rate (tc truyn) vic truyn v nhn d liu bit => tc thay i c * Mode : truyn v nhn d liu bit vi Baud rate = 1/32 hoc 1/64 tn s thch anh * Mode : truyn v nhn d liu bit vi Baud rate Timer xỏc nh => thay i c 3.4.Timer/Counter: Timer/Counter 16bit onchip Mi timer/counter cú ghi SFR tng ng l + TH0,TL0 cho Timer0 + TH1,TL1 cho Timer1 Timer s dng ng h h thng l ngun xung vo => timer hot ng(tng lờn) mt cỏch chu k Trong ú counter s dng ngun xung bờn ngoi tng s m (ngun xung ngoi ú c nhn thụng qua bit v ca Port3) Giỏ tr m hin ti ca Timer/Counter cú th nhn t THi v TLi (i=0,1) Khi giỏ tr m b trn( hoc restart t 0) thỡ mt ngt c sinh Ngt ny khụng che c bi ghi IE (Interrupt Enable) thuc SFR Cỏc ghi iu khin Timer/Counter l TMOD v TCON Lớp ĐKTĐ 3-K42 61 [3] [4] Tài liệu tham khảo: [1] Controller Area Network in Automation http://www.can-cia.de [2] Hoàng Minh Sơn: Mạng truyền thông công nghiệp (Nxb KH&KT) Sencer Yeralan, Ashutosh Ahluwalia : Programming and Interfacing the 8051 Microcontroller Hoàng Minh Sơn : Điều khiển phân tán ( DCS_Intro.pdf ) Lớp ĐKTĐ 3-K42 62 [...]... 4 bit và đợc chuyển vào trong trờng điều khiển Control Field Độ dài của khung dữ liệu có thể nằm trong khoảng 0 đến 8 byte Các DLC nằm trong khoảng 0 đến 7 cho biết độ dài của trờng dữ liệu (0 đến 7 byte) Các DLC khác dành cho các trờng dữ liệu có độ dài là 8 byte Điều đó có nghĩa là các DLC nằm trong khoảng từ 9 đến 15 có thể đợc dùng cho các ứng dụng đặc biệt khác Không có giới hạn cụ thể cho các... chặt chẽ để thực hiện đồng thời các bớc nhảy từ trạng thái Lớp ĐKTĐ 3-K42 11 lặn sang trội trong khi bus ở trạng thái rỗi Ngoài ra, mỗi lần xảy ra việc nhận SOF bit đều phải thực hiện việc đồng bộ chặt chẽ Một bít SOF có thể đợc nhận trong hợp bus ở trạng thái rỗi cũng nh treo cao và cuối của khoảng trống nối hai khung dữ liệu Với mô hình chuẩn Bosch CAN có thể đồng bộ chặt chẽ không chỉ cho trạng thái... truyền ở trạng thái trội và đợc truyền dới dạng bít lặn trong khung Extended Format Vì vậy mà khung Standard Format đánh bại Extend Format trờng hợp xảy ra xung đột bus Extended Format gồm hai phần :Base ID (11 bít) và Extended ID (18 bít) Bit SRR(Substitute Remote Request) thay thế bit RTR và đợc truyền dới dạng bít lặn Trong trờng hợp SRR thay đổi và truyền dới dạng bít trội thì nút nhận sẽ bỏ qua điều. .. Standar Format hay Extended Format Control Field trong Standar Format chứa Data Length , Code(DLC) và bít IDE Bít này sẽ trở thành bít trội và bít dự bị r0 cũng trở thành bít trội Control Field trong Extended Format bao gồm bít DLC Lớp ĐKTĐ 3-K42 12 và hai bít dự trữ r0, r1 Hai bít này phải đợc chuyển thành bít trội nhng các nút thu có thể nhận bít trội hoặc bít lặn 2.3.1.3 Trờng Control Field Số byte... khung dữ liệu phải là một bít lặn và 3 bit tạm dừng (Intermision Field) 2.3.1.1 Bit mở đầu Start of Frame(SOF) Sự đồng bộ hoá chặt chẽ đợc thực hiện bất cứ khi nào xảy ra chuyển mức tín hiệu từ trạng thái lặn sang trội(recessive-to-dominant edge) khi: Bus ở trạng thái rỗi Đờng truyền ở trạng thái tổng trở cao(treo cao) Bít cuối của chuỗi bít dừng(Intermission) Luật thực hiện sự đồng bộ của giao thức... Flag và Error Delimiter Các bít trội của Error Flag ghi chồng lên dữ liệu bị lỗi của khung Data Frame làm cho qúa trình truyền đợc tiếp tục.Có thể xảy ra sự trùng chập cờ lỗi do cơ chế quảng bá lỗi.Trờng Error Delimiter bao gồm 8 bit lặn và cho phép các nút bus khởi động lại sự truyền thông trên bus một cách rõ ràng sau khi một lỗi xảy ra 2.3.3.2 Khung báo lỗi bị động Để ngăn cho bus khỏi tình trạng. .. Phơng thức nhồi bit và giải mã bản tin khi đã bị nhồi bit Bất cứ khi nào bộ truyền phát hiện ra có 5 bit liên tiếp (kể cả bit đợc nhồi) của một giá trị xác định trong dòng bít đó đợc truyền đi thì nó tự động chèn thêm 1 bit vào dòng bít thực sự đợc truyền Bit nhồi sẽ đợc loại bỏ tự động bởi nút nhận Nếu có hơn 5 bit liên tiếp với cùng trạng thái đợc phát hiện giữa Start of Frame và CRC Delimiter, thì... một bit trội để đạt đợc thẻ trọng tài và khả năng nhận biết bản tin là đúng hay sai Khi bộ truyền đang gửi một cờ báo lỗi tích cực (Passive Error Flag) nhng đồng thời lại phát hịên một bit trội thì không thể hiểu đợc cờ lỗi đó 2.4.3 Li CRC Với cơ cấu kiểm tra vòng bộ truyền thực hiện kiểm tra check sum cho chuỗi bit CRC vòng tròn bắt đầu từ bit Start of Frame cho cho đến cuối của trờng dữ liệu.Chuỗi... kiểm tra của nút thu khác với chuỗi bit CRC nhận đợc Trong trờng hợp này nút thu loại bỏ bản tin và truyền một bản tin báo lỗi ngay sau ACK Delimiter trừ khi một cờ lỗi cho một điều kiện lỗi khác đã đợc bắt đầu Lớp ĐKTĐ 3-K42 19 Bit kiểm tra check sum CRC chỉ dùng cho việc phát hiện lỗi Nó không đợc dùng cho xác định lỗi Khoảng cách Hamming của mã CRC đợc coi là bằng 6.Với giả thiết đó nó có thể phát... khung Overload Frame 2.4 Li v x lý li Lớp ĐKTĐ 3-K42 17 2.4.1 Li nhi bit Các trờng bit còn lại của Data Frame và Remote Frame vẫn đợc định dạng cố định và không bị nhồi bit Khung báo lỗi (Error Frame) và khung qúa tải (Overload Frame) cũng đợc giữ không thay đổi, không bị mã hoá bằng phơng pháp nhồi bit Nếu nh có một nút phát hiện ra tại thời điểm truyền của bít thứ 6 trùng với mức bit trên bus trong ... đa hệ thống điều khiển có cấu trúc phân tán thay cho hệ thống cũ máy hàn Sau nội dung đồ án tốt nghiệp em Phần : Giới thiệu chung I Thực trạng giải pháp cho toán điều khiển máy hàn lăn Phần :Giao... thống điều khiển tự động cho hai tay máy thiết bị hàn lăn thay cho hệ thống điều khiển cũ Với hớng dẫn tận tình thầy giáo Vũ Vân Hà, em bớc tiếp xúc trực tiếp với vấn đề thực tiễn, cách giải vấn... phận cần điều khiển máy hàn Thông qua mạng CAN, máy tính điều khiển nhận đợc thông tin đối tợng lệnh điều khiển trực tiếp Thit k thit b vo/ra phõn tỏn Sơ đồ kết nối với bus: Để nút mạng thực truyền