为了确保对矿山主冗余风扇状态的有效监控，本文提出了一种基于主机VB6.0和风扇控制器的通信解决方案。系统使用TI生产的微控制器MSP430F149作为控制器的核心，并使用USB-CAN。
线执行主机和控制器之间的远程数据传输。了实时监视和控制风扇运行参数外，主机还可以在风扇发生故障时生成警报。着科学技术的进步以及现代工业设备在自动化，速度，规模等方面的发展，对工业设备的质量要求和管理效率越来越高。算机和某些微处理器广泛用于工业现场，以加强设备管理[1]。而，由于越来越复杂的设备管理任务，长期的设备操作以及中央控制系统和下位计算机之间的信息传输量增加，通信的质量和可靠性也需要更高的标准。
为具有高性价比和国际标准的现场总线，CAN总线不仅具有通讯速度快，可靠性高，稳定性好，抗干扰能力强，而且距离通讯和低廉的开发成本，是当前工业控制的解决方案。场数据通信的有效瓶颈之一[2-3]。系统整体硬件架构的示意图如图1所示。系统由一个高级PC监视平台，一个USB-CAN网络适配器和多个监视节点组成。风站使用两个风扇进行冗余，一个工作风扇和一个备用风扇。扇风速指数由四个电动机的高低速运行的不同组合确定。
完整的多电动机保护系统中，电动机故障检测电路会检测电动机是否缺相，短路，过载和泄漏故障。体传感器和风量传感器监视地下环境，电流传感器和电压传感器监视风扇的运行状态。视系统的CAN总线适配器在整个监视网络中起着至关重要的作用，其设计与整个监视系统的数据传输的可靠性息息相关[4]。
前市场上有总线适配器，例如RS232-CAN，RS485-CAN，PCI-CAN等，尽管它们在数据传输的可靠性方面具有相对较大的优势。通讯距离，但是由于主机的缘故，笔记本电脑在今天很流行，没有RS232串行接口，调试起来很麻烦。USB-CAN总线网络适配器的设计可以弥补这一缺陷，因此具有一定的应用价值和推广价值。USB-CAN总线网络适配器由AT89C52微处理器芯片，CAN总线通信接口，USB通信接口和其他主要组件组成。CAN-USB总线适配器从主机PC传输CAN总线信息和控制信息，并充当CAN总线和PC之间的桥梁。USB接口电路采用南京勤恒公司生产的CH375A USB接口芯片。CH375具有8位数据和读/写总线，芯片选择控制线和中断输出，可轻松连接至其他一些智能微控制器的总线，例如计算机单片机室内USB通信有一个较低层的协议，可以自动管理所有默认端点。务中，本地微处理器AT89C52必须仅负责数据交换；同时，内部提供了四个独立的端到端逻辑传输通道，分别为数据下载通道，数据下载通道，中断下载通道和辅助数据下载通道。于请求和响应通信模式的数据传输速率较低，因此采用单向数据流通信模式与PC主机进行通信，中断下载端口为用于下载中断特征值。USB通信接口电路如图2所示。控节点的设计使用TI的MSP430F149微控制器作为控制核心。
微控制器不仅具有5种低功耗模式，而且还具有高速计算能力，丰富的片上外设和灵活的时钟使用方式[5-6]。在控制系统和工业通信中具有广泛的应用。
CAN总线接口电路使用Microchip的MCP2510总线控制器。
芯片完全支持CAN V2.0A / B总线的技术规范，除了能够发送和接收标准以及扩展消息外，还具有接收过滤和消息管理功能。包含的三个发送缓冲区和两个接收缓冲区大大减少了微处理器的管理负担。另一个独立的SJA1000控制器相比，它具有更简化接线和更灵活使用的特点。MCP2510总线控制器和MSP430单片机的硬件接口电路如图3所示。了使CAN总线性能更加稳定可靠，收发器芯片使用了MCP2551。Microchip生产。CAN总线接口电路主要执行三部分功能：接收上位机下载的数据控制命令（包括请求信息命令）；下载监控节点收集的风扇状态监控数据；消除噪声对监视节点单元上的总线的影响为了提高MCP2551和总线接口的抗干扰能力，在CANH端子上和总线上连接了一个5Ω电阻。MCP2551的CANL端子，可以起到一定的限流作用，以保护MCP2551避免因过电流而引起的焙烧。CANH端子，CANL端子和地面之间并联连接了大约3×10-11 F的两个电容器，它们可以过滤总线上的高频干扰，并具有防止电磁辐射的作用。外，两个CAN总线的输入端子与地面之间反向连接了一个保护二极管，当CAN总线的负电压较高时，通过二极管的短路可起到一定的保护作用。压并具有更好的防雷保护。
静电影响。时，为了减少通信不活跃时MCP2551的静电消耗，MCP2551的8针RS端的电阻R4直接连接到CANTX总线发送器，它可以自动切换当通信处于非活动状态时处于待机模式，从而大大降低了系统的能耗。验结果表明，在图4所示的MCP2551自动低功耗CAN接口电路的基础上，其功耗仅为该电路典型功耗的22％，而又不影响正常的总线通信。
[7]。管用于监视系统的主计算机软件的设计可能不是整个系统的头等大事，但其设计也与整个监视系统的性能有关。此，主机软件的设计不能忽略。
机软件设计可以使用VB，VC ，Dephi和其他软件进行开发，但是鉴于VB的强大且易于学习的功能，因此在VB6.0软件开发中选择了主机的设计和发布的可执行文件可以分开，开发软件直接在Windows环境下运行。机的软件功能主要包括监视和数据处理以及人机界面，同时通过CAN总线对下位计算机的监视节点进行监视。机软件可分为三部分：主程序模块，恒温阀芯数据处理模块和通讯模块，主程序模块执行界面显示，人机界面等功能，调用模块并控制输出；数据处理模块完成数据收集，风量和温度待定测量除了接收从下位机下载的数据外，通信模块还将风扇控制指令发送至下层计算机。
机系统的人机交互界面如图5所示。扇控制器通讯程序的设计，即下位机，主要包括一个用于硬件初始化，数据处理模块，错误处理模块和SPI数据传输模块。SPI数据传输模块的程序序列如图6所示。
矿扇远程监控系统中，为了执行对风扇状态的监控，通信解决方案提供基于VB6.0的主机和风扇控制器。系统不仅可以实现系统的良好远程通讯和控制，同时，由于CAN接口电路的改造，大大降低了系统运行的能耗。文详细阐述了MCU MSP430和基于MCP2510的CAN总线之间的接口的硬件电路和软件设计，为将来基于MCP2510的CAN总线在网络上的推广和应用提供了参考。业控制。
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