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涡流量计CAN总线接口电路图
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涡流量计CAN总线接口电路图
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管理员
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微机单片机
2013-3-12 14:34:06
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CAN总线是一种串行数据通信协议,在CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能,可以完成对通信数据成帧处理。涡流量计CAN总线接口的具体电路如图1所示。
笔者用SJA1000作为流量计的CAN控制器,与CPU(
单片机
)的I/O口直接相连,再通过PCA82C250组成CAN总线。这种结构很容易实现CAN网络节点中的信息收发,从而实现对现场的控制。
SJA1000的AD0~AD7连接到MSP420F149的P0口,INT接到P1.0,/CS接到P1.1,/RD连接到P1.2,/WR连到P1.3,ALE连到P1.4,SJA1000的RX0与TX0分别通过两个高速光耦CNW137与PCA82C250相连后,连到CAN总线上。
PCA82C250为CAN总线收发器,是CAN控制器与CAN总线的接口器件,对CAN总线差分方式发送,其RS引脚用于选择PCA82C250的工作方式:高速方式、斜率方式。RS接地为高速,RS引脚串接一个电阻后再接地,用于控制上升和下降斜率,从而减小射频干扰。RS引脚接高电平,PCA82C250处于等待状态。此时,发送器关闭,接收器处于低电流工作,可以对CAN总线上的显性位做出反应,通知CPU。实验数据表明15~200K为较理想的取值范围,在这种情况下,可以使用平行线或双绞线作总线,本文中PCA82C250的斜率电阻为取30K。
CNW137为高速光耦,最高速度为10Mbps,用于保护CAN总控制器SJA1000。CAN总线的终端匹配电阻起相当重要的作用,不合适的电阻会使数据通信的抗干扰性及可靠性大大降低,甚至无法通信,范围为108~132Ω,本文使用的电阻为124Ω。
SJA1000的功能简介
CAN通信协议主要由CAN控制器完成。SJA1000是适用于汽车和一般工业环境控制器局域网(CAN)的高集成度独立控制器,具有完成高性能通信协议所要求的全部必要特性,具有简单总线连接的SJA1000可完成物理层和数据链路层的所有功能,应用层功能可由微控制器完成,SJA1000为其提供了一个多用途的接口。
SJA1000是一个独立的CAN控制器,它是Philips公司另一个CAN控制器PCA82C200的后继产品,在软件和引脚上均与PCA82C200兼容。但它不仅仅是PCA82C200的一个简单替代产品,它增加了许多新的功能,使得其性能更佳,尤其适用于对系统优化、诊断和维护要求比较高的场合。
SJA1000的功能框图如图2所示,由以下几部分构成:接口管理逻辑;发送缓冲器,能够存储1个完整的报文(扩展的或标准的);验收滤波器;接收FIFO;CAN核心模块。
82C250功能简介
SJA1000的一端与单片机相连,另一端与CAN总线相连。但是,为了提高单片机对CAN总线的驱动能力,可以把82C250作为CAN控制器和物理总线间的接口,以提供对总线的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力。82C250的主要特性如下:
·与ISO/DIS11898标准兼容;
·高速(最高可达1 Mb/s );
·具有抗汽车环境下的瞬间干扰和保护总线能力;
·降低射频干扰的斜率控制 ;
·热保护;
·防护电池与地之间发生短路 ;
·低电流待机方式;
·某个节点掉电不会影响总线 ;
·可有110个节点相连接。
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