于监测DCU的运行状态及记录相关数据，也用于调试阶段和故障处理时控制系统运行。
图2－5 屏蔽门系统CAN总线控制图
图2-6 屏蔽门系统CAN总线模拟设计
根据实际应用中屏蔽门系统的复杂性，本论文对屏蔽门系统进行了简单设计，主要的内容是PSC中央接口盘和DCU门控单元的部分，总体设计如图2-6所示，从硬软件的角度全面分析并通过实验调试，达到了预期的效果，实现了CAN通讯，对CAN总线通信进行了模拟设计。
第3章 基于CAN总线节点硬件设计
本章具体介绍了基于CAN总线节点的硬件设计方案。包括CAN总线智能节点及其外围电路的设计，同时根据节点的设计要求对微处理器进行模块化设计，包括电源模块、模拟量输入模块以及开关量输入模块。
3.1节点总体设计
CAN总线系统中有两类节点：不带微控制器的非智能节点和带微控制器的智能节点。所谓的智能节点即由微控制器与CAN控制器组成。CAN总线节点的典型硬件结构由微控制器、CAN控制器及CAN收发器组成，通常有以下两种形式：一种是采用独立的CAN控制器，一种是采用非独立的CAN控制器，即微控制器上自带CAN控制器。CAN总线智能节点结构如图3.1所示。
图3-1 CAN总线智能节点结构
前者的优点是设计灵活具有很高的自由度，使用通用的单片机仿真器进行开发。后者的优点是硬件设计简单，结构稳定，但是通用性降低，需要专用的开发工具。在本设计中采用第一种设计方案即独立的CAN控制器设计方案。
3.2硬件选型
系统硬件主要包括工控机、CAN－RS232模块和门控节点三大部分组成。本模拟系统工控计算机选择 PC 机替代，其优点是：PC 机便于实现人机界面，很容易联网监控，便于统一调度和管理。选用PC机，还可以充分利用先用软件工具和开发环境。
在该系统中主要是为实现CAN总线的远程通信，设计中没有数据采集、执行控制机构等硬件部分。 硬件设计包括电平转换、微处理器、CAN控制器、CAN总线收发器，为了提高系统的抗干扰能力，在CAN控制器和CAN收发器之间增加了光电隔离电路 ，以及外围电路，扩展电路设计等。
3.2.1电平转换
EIA-RS232C被定义为一种在低速串行通信中增加通信距离的单端标准。RS232采取不平衡传输方式，即所谓单端通信。典型的RS232信号是在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平为＋5 V～＋15 V，负电平为-15 V～-5 V。当无数据传输时，线上为TTL电平，从开始传输数据到结束，线上电平从TTL电平到RS232电平再返回到TTL电平。接收器典型的工作电平为＋3 V～＋12 V与-12 V～-3 V。因此，为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接，必须在EIA-RS-232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。因此，RS-232C所有的输出、输入信号都要分别经过电平转换器，进行电平转换后才能送到连接器上去或从连接器上送进来。此处选用的电平转换芯片是MAX3232。
图3－2电平转换硬件设计原理
PC机的信号通过串口(COM)到达DB9座子与该智能节点相连，通过双向电平转换芯片MAX3232，把RS232信号电平转化为单片机可以处理的电平。通过微控制器的串口连入该智能节点。RS232总线数据的接收和发送由微处理器完成，并且微处理器负责实现协议控制与数据转换。
在地铁屏蔽门实际应用中，一个门控单元即作为一个节点，以中央接口盘为中心，对各个部分实行通讯，如图2－4所展示的那样，门控单元（DCU）与中央接口盘（PSC）采用的是CAN现场总线连接，图中标为虚线；就地借口盘与（PSL）与上述两者的分别连接采用的是硬线连接，采用的是实线。
本课题研究为门控单元和中央接口之间的CAN通讯传输，并进行设计模拟。 设计由于采取的是CAN通讯，所以模拟采用两个节点，分别为学习板和CANMINI，分别模拟的是实际通讯中的中央接口盘和门控单元。以电脑做为接收传输媒介，进行CAN通讯。
图3-3 模拟总体接线图
硬件选择为STC单片机，SJA1000控制器和TJA1050总线收发器。总体分布作用图如图3-2。
PC机串口RS232 电源 DCDC隔离 CAN-H CAN-L 电平转换 微处理器 CAN控制器 光电隔离 CAN收发器
图3-4总体分布作用图
3.2.1 CAN 控制器
控制器选用的是目前应用最为广泛的SJA 1000独立CAN控制器。
SJA1000是一种独立的CAN控制器，主要用于移动目标和一般工业环境中的区域网络控制。它是Philips半导体公司PCA82C200 CAN 控制器（BasicCAN）的替代产品，而且它增加了一种新的操作模式——PeliCAN，这种模式支持具有很多新特性的CAN 2.0B协议。
图3-5控制器收发应用图
SJA1000各部分功能说明： CAN 控制模块： 1.接口管理逻辑IML
接口管理逻辑解释来自CPU 的命令控制CAN 寄存器的寻址向主控制器提供中断信息和状态信息。
2.发送缓冲器TXB
发送缓冲器是CPU 和BSP 位流处理器之间的接口能够存储发送到CAN 网络上的完整信息缓冲器长13 个字节由CPU 写入BSP 读出。 3.接收缓冲器RXB RXFIFO
接收缓冲器是验收滤波器和CPU 之间的接口用来储存从CAN 总线上接收和接收的信息接收缓冲器RXB 13 个字节作为接收FIFO RXFIFO 长64 字节的一个窗口可被CPU 访问 CPU 在此FIFO 的支持下可以在处理信息的时候接收其它信息。 4.验收滤波器ACF
验收滤波器把它其中的数据和接收的识别码的内容相比较以决定是否接收信息在纯粹的接收测试中，所有的信息都保存在RXFIFO中。 5.位流处理器BSP