自動操舵儀CAN智能節點的設計與實現

周 崗，陳永冰，孟云飛，徐務農

(1.海軍工程大學 電氣與信息工程學院，武漢430033;2.海軍902廠，上海200083)

傳統的自動操舵儀內部通信方式并不靈活，也不利于實現全船的網絡化。國內自動舵的研究側重于理論方面較多，很少針對性地解決工程實際應用中出現的問題，大部分自動舵成品通信線路復雜。因此本文對通信總線采用CAN總線進行設計。CAN總線能夠靈活地、實時地進行通信，為自動舵實現模塊化結構、易于擴展、實現全船網絡［1］化打下基礎。CAN總線工作于多主方式，構成的網絡節點之間的數據通信實時性強，提高系統的可靠性和靈活性，而RS-485構成主從結構系統，通信方式以主站輪詢的方式進行，系統的實時性差。本文重點分析自動舵信息傳遞的幾種形式，設計以C8051F500為核心的智能通信節點，將多種信號通過智能節點發送到CAN網上，實現CAN網絡節點通信以及數據共享。

1 系統基本工作原理及結構

1.1 自動舵的基本工作原理

圖1 系統工作原理

1.2 系統結構

傳統自動舵系統結構復雜，難于擴展，給檢修帶來了很多不便，采用CAN總線易于實現全船網絡互連、數據共享，具有很好的應用前景。其系統的基本結構見圖2。羅經、GPS、計程儀、VDR、顯示部件等設備節點掛接在總線上，將數據發送總線，需求信息的部件通過設置標識符讀取總線上信息，實現了數據共享。

圖2 系統結構原理圖

在CAN總線終端并聯兩個電阻是為了實現阻抗匹配，保證驅動能力，且可以防止信號反射。CAN總線的引入，把船舶集中式控制系統向分散式系統進行轉化。……