佛山高低温试验箱

高低温试验箱CAN接口控制板的软硬件设计

    CAN接口控制板的硬件设计

    CAN接口控制板由MCP2551总线收发器、MCP2510总线控制器和PIC12C672单片机等部件组成。
    MCP2551总线收发器与系统物理总线相连，具有差分发射和接收能力，可将许多节点与同一网络相连接。它作为MCP2510总线控制器MCP2510和系统物理总线之间的接口。
    MCP2510总线控制器担负着报文的发送、接收、过滤等工作，是CAN总线接口控制板的核心器件。它支持CAN总线V2.0A/B技术规范，能够发送和接收标准和扩展报文，同时具备验收过滤以及报文管理功能。该器件包含三个发送缓冲器和两个接收缓冲器，减少了MCU的管理负担。MCP2510通过SPI接口与MCU进行数据通讯，其数据传输速率可高达5Mb/s。
    为了简化电路设计，降低成本，我们选用PIC12C672单片机作为MCP2510的控制MCU。PIC12C672单片机是美国Microchip公司生产的RISC单片机，只有35条指令，指令周期可短至1us，除跳转指令外其余均为单周期指令，运行效率高。其内部集成了2K（14bit宽度）的编程空间和128字节的RAM，另外还集成有4通道的8位A/D转换器、4MHz的RC振荡器、上电复位电路、看门狗电路等。它仅有8个引脚，体积小，外围电路简单，具有较高的性价比。
    MCP2510通过SPI接口与MCU通讯，但PIC12C672本身没有SPI接口，因此用四条普通I/O线GP5、GP4、GP1、GP2分别接至MCP2510的CS、SO、SI、SCK引脚，用软件算法实现SPI接口协议。SPI接口读命令时序如下图3所示。在读操作开始时，CS引脚将被置为低电平，随后读指令和8位地址码（A7至A0）将被依次送入MCP2510，并在SCK的上升沿缩存每个数据位。在接收到读指令和地址码之后，MCP2510指定地址寄存器中的数据将在SCK的下降沿输出到SO引脚。拉高CS引脚电平结束读操作。佛山高低温试验箱
    MCP2510外接8MHz晶体作振荡源，将CAN总线速度配置为125kbps。MCP2510有三个引脚（TX0RTS、TX1RTS、TX2RTS）可以配置成通用的输入脚，两个引脚（RX0BF、RX1BF）能被配置成数字输出脚，由PIC12C672单片机通过MCP2510的SPI接口对这些引脚进行控制。在此应用中，TX0RTS、TX1RTS、TX2RTS配置成输入脚，分别连接上三位拨码开关，用于设置CAN接口板的ID地址。RX0BF、RX1BF配置成数字输出脚，分别通过驱动电路、继电器控制高低温箱的加热装置、制冷装置。
 
    CAN接口控制板的软件设计

    CAN接口控制板的主要功能有：定时采集温度数据并通过CAN总线发送至工控机；收到工控机的升温、降温指令后，根据预定的算法控制加热与制冷装置的启动、停止。因此，除硬件设计外，我们还需编写PIC12C672单片机的程序，以实现上述CAN接口控制板的功能。采用汇编语言编程，使用福州贝能的PICRICE仿真器进行开发、调试，并用PICSTART PLUS编程器烧写程序。
    PIC12C672的初始化主要完成I/O脚的配置，定时器中断的设置，以及A/D转换模块的设置。MCP2510的初始化的主要是将总线时钟频率设为125kbps，配置中断信号，将TX0RTS、TX1RTS、TX2RTS配置成通用的输入脚，将RX0BF、RX1BF配置成数字输出脚。
    MCP2510的发送操作通过三个发送缓冲器来实现，这三个发送缓冲器各占据14个字节的SRAM。第一字节是控制寄存器TXBNCTRL，该寄存器里的内容设定了信息发送的条件，且给出了信息的发送状态，第二至第六字节用来存放标准的和扩展的标识符以及仲裁信息，最后八个字节用来存放待发送的数据信息。
    MCP2510的接收操作通过三个接收缓冲器来实现，在三个接收缓冲器中，MAB（报文集成缓冲器）总能够接收来自总线的下一条报文，其余两个接收缓冲器RXB0和RXB1则从协议引擎接收完整的报文。MAB对接收到的报文进行组合，并将满足验收滤波器条件的报文传送到至RXBN缓冲器，并且该接收缓冲器对应的CANINTF.RXNIF位将置1，器件会在INT引脚产生一个中断, 显示接收到有效报文。

A、高低温试验机箱体材质：
    高低温试验机适用于电子电工、航空航天、汽车摩托车、科研单位、高等院校、各种电子元气件等相关产品的零部件及材料在高温、低温、恒温环境下贮存和使用时的适应性试验，检测其各性能指标。
  1、完美的造型设计：圆弧造型及表面喷塑处理，高质感外观。
  2、箱体内胆采用高级(SUS304)镜面不锈钢板。
  3、箱体外壳采用优质A3钢板数控机床加工成型，造型美观大方，外壳表面进行喷塑处理，更显洁净美观。
  4、保温材质选用高密度玻璃纤维棉，保温棉厚度为100mm/120mm。
  5、观察窗采用多层中空钢化玻璃，内设照明灯，内侧胶合片式导电膜加热除霜清楚观察试验过程。
  6、温度循环系统采用耐温低噪音空调型电机，多叶式离心风轮。
  7、门与箱体之间采用双层耐高温高涨性密封条以确保测试区的密闭。
  8、箱体左侧配Φ25mm或Φ50mm或Φ100mm测试孔一个，可供外接测试电源线或信号线使用(孔径或孔数增加需说明)。
  9、高低温试验机箱体底部采用高品质可固定式PU活动轮，方便移动。
 
B、高低温试验机技术参数：
  1、温度范围：0℃～150℃、-20℃～150℃、-40℃～150℃、-60℃～150℃、-70℃～150℃
  2、温度均匀度：≤±2℃
  3、温度波动度：≤±0.5℃
  4、升温速率：1.0～3.0℃/min
  5、降温速率：0.7～1.2℃/min
  6、时间设定范围：1～999.9h
  7、样品托架：2层(标配)
  8、电源电压：AC380V/50HZ 三相五线制
 
C、高低温试验机制冷、加热系统：
  1、压缩机：全封闭原装法国泰康。
  2、冷凝方式：强制风冷冷却。
  3、制冷方式：单(双)机制冷。
  4、除湿采用蒸发器盘管露点温度层流接触除湿方式。
  5、电磁阀、油分离器、干燥过滤器、修理阀、冷媒流量视窗、贮液筒均采用进口原装件。
  6、加热采用远红外镍合金高速加温电加热器。
  7、高温、低温完全独立系统，互不影响。

D、高低温试验机规格(单位:mm)：
  型号 GDW-100 内形尺寸D×W×H 450×450×500
  型号 GDW-225 内形尺寸D×W×H 500×600×750
  型号 GDW-500 内形尺寸D×W×H 700×800×900
  型号 GDW-800 内形尺寸D×W×H 800×1000×1000
  型号 GDW-010 内形尺寸D×W×H 1000×1000×1000

E、高低温试验机控制系统：
  1、温度控制器采用原装进口(日本富士)数显触摸按键式控制器。
  2、精度：0.1、解析度：±0.1℃。
  3、感温传感器：PT100铂金电阻传感器，精度高。
  4、温度控制输出功率均由微电脑演算，以达高精度及高效率之用电效益。
  5、温度控制采用P.I.D＋S.S.R系统同频道协调控制。热平衡调温方式。
  6、高低温试验箱回风口具有自动除霜装置。
  7、安全保护系统：设备整体超温、制冷系统过载、制冷系统超压、漏电、缺水、运行指示，故障报警后自动停机等保护。
 
F、高低温试验机符合标准：
  本产品严格按照GB/T2423.1-2008、GB/T2423.2-2008标准技术参数设计制造，同时符合GB/T10592-2008、GB/T11158-2008等相关国家标准。
 
G、设备使用条件：
  1、环境温度：5℃～30℃、环境湿度：≤85%R.H。
  2、机器放置前后左右各80公分不可放置东西。
免费送货上门，在对该设备安装调试结束后，对相关技术人员做相应的基本操作培训。