基于CAN總線的智能電表集中器的設(shè)計

　　因為系統(tǒng)對信號傳輸過程中的穩(wěn)定性和抗干擾能力要求很高，所以CAN接口采用高標(biāo)準(zhǔn)接口電路。電路圖如圖2所示。

圖2CAN接口硬件電路圖

　　CAN-bus接口電路采用+3.3V供電，選擇CTM8251A隔離CAN收發(fā)器。該芯片是3.3V工業(yè)級的隔離CAN收發(fā)器。CTD0信號連接主控芯片的CAN控制器的發(fā)送腳，CRD0信號連接CAN控制器的接收腳。CTM隔離CAN收發(fā)器內(nèi)有一完整的CAN-bus隔離收發(fā)器電路，可以將來自CAN控制器的邏輯電平轉(zhuǎn)換為CAN總線信號，并具有DC2500V隔離功能。另外，CTM收發(fā)器可以選擇集成ESD保護功能的“T”系列，從而省略外擴的ESD保護器件。共模扼流圈T1起著EMI增強的功能，用于提高設(shè)備的EMI能力；共模扼流圈T1的電感參數(shù)很重要，選擇CAN-bus專用器件，比如EPCOS的B82793扼流圈。

　　2.2 Flash接口電路設(shè)計

　　集中器需要對與之相連的每個電表表頭采集數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)量較大，從而對存儲有著較高的要求，故選用ST的M25P64-VMF6TP。該芯片為64M串行接口閃存，增強數(shù)據(jù)傳輸時鐘速率為50MHz；讀的吞吐量為50Mbps；接口為簡單的4線SPI（串行外圍設(shè)備接口）接口；深度降功耗模式間斷功耗，電流消耗僅為1uA。

　　M25P64Flash芯片，通過SPI總線與ARM相連。SPI總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口，它可以使MCU與各種外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)行通信以交換信息，一般使用4條線：串行時鐘線（SCL）、主機輸入/從機輸出數(shù)據(jù)線MISO（SDO）、主機輸出/從機輸入數(shù)據(jù)線MOSI（SDI）和低電平有效的從機選擇線CS。SPI以主從方式工作，通常有一個主設(shè)備和一個或多個從設(shè)備。

　　圖3為ARM與Flash的連接電路圖。以下幾點說明：（1）SCL串行時鐘信號，由主設(shè)備產(chǎn)生；（2）SDO主設(shè)備數(shù)據(jù)輸出，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入；（3）SDI主設(shè)備數(shù)據(jù)輸入，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸出；（4）CS為片選，從設(shè)備使能信號，由主設(shè)備控制。（5）對7、15、16角外接上拉電阻，提高芯片輸入信號的噪聲容限增強抗干擾能力。

圖3Flash接口硬件電路圖