can總線相關(guān)小知識(shí)

圖2-11 電源電路

它由AH805升壓模塊及FP106升壓模塊組成。AH805是一種輸入1.2～3V，輸出5V的升壓模塊，在3V電池供電時(shí)可輸出100mA電流。FP106是貼片式升壓模塊，輸入4～6V，輸出固定電壓為29±1V，輸出電流可達(dá)40mA，AH805及FP106都是一個(gè)電平控制的關(guān)閉電源控制端。兩節(jié)1.5V堿性電池輸出的3V電壓輸入AH805，AH805輸出+5V電壓，其一路作5V輸出，另一路輸入FP106使其產(chǎn)生28～30V電壓，經(jīng)穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后輸出+12V電壓。從圖中可以看出，只要改變穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值，即可獲得不同的輸出電壓，使用十分靈活。FP106的第⑤腳為控制電源關(guān)閉端，在關(guān)閉電源時(shí)，耗電幾乎為零，當(dāng)?shù)冖菽_加高電平>2.5V時(shí)，電源導(dǎo)通；當(dāng)?shù)冖菽_加低電平<0.4V時(shí)，電源被關(guān)閉?？梢杂秒娐穪?lái)控制或手動(dòng)控制，若不需控制時(shí)，第⑤腳與第⑧腳連接。

2.3 接口電路總體電路原理圖

在本電路原理中，控制單元以單片機(jī)AT89C51為核心，選用器件SJA1000作為CAN控制器，并選用芯片82C250和6N137、X5045P作為CAN控制器接口和光耦合隔離、復(fù)位電路。在實(shí)際中，應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題

1. SJA1000的中斷請(qǐng)求信號(hào)INT在中斷允許且有中斷發(fā)生時(shí)，由高電來(lái)此跳變到低電平，所以INT和AT0C51的INT0直接相連。片選信號(hào)CS和單片機(jī)引腳P2.7相連，當(dāng)CS接到低電平時(shí)，SJA1000被選中，CPU可對(duì)SJA1000進(jìn)行讀/寫操作。為了增強(qiáng)CAN總線節(jié)點(diǎn)的抗干擾能力。SJA1000的TX1腳懸空，RX1引腳的電位必須維持在約0.5VCC上，否則，將不能形成CAN協(xié)議要求的電平邏輯。

2. SJA1000的TxD和RxD并不是直接與82C250的TxD和RxD相連而是通過(guò)高速光耦合6N137后與82C250相連，這樣就可以很好的實(shí)現(xiàn)了總線上個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)的電氣隔離，不過(guò)應(yīng)該特別說(shuō)明一點(diǎn)的是光耦部分電路所采用的兩個(gè)電源Vcc和Vdd必須完
全隔離，否則采用光耦也就失去了意思。電源的完全隔離可采用小功率電源隔離模塊或帶多5V隔離輸出的開關(guān)電源模塊實(shí)現(xiàn)，這些部分雖然增加了節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜，但是卻提高了節(jié)點(diǎn)的穩(wěn)定性和安全性，保護(hù)CAN控制器正常工作。

3. 由于單片機(jī)和SJA1000所用的工作頻率不同，給設(shè)計(jì)帶來(lái)麻煩。因此，在本次設(shè)計(jì)中將SJA1000的CLOCKOUT的時(shí)鐘信號(hào)接至AT89C51的時(shí)鐘電路輸入端，作為AT89C51的外部時(shí)鐘輸入，解決了時(shí)鐘同步問(wèn)題。

4. 82C250是CAN總線收發(fā)器，是CAN控制器SJA1000正常工作與CAN總線的接口器件，是對(duì)CAN總線以差分方式發(fā)送，TXD和RXD引腳分別發(fā)送經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)后的發(fā)送和接收信號(hào)。其引腳RS用于選擇82C250的工作模式（高速、斜率或等待）。RS腳接地，82C250工作于高速方式，RS腳串接一個(gè)電阻R后再接地，若82C250處于CAN總線的網(wǎng)絡(luò)終端，總線接口部分必須加一個(gè)120Ω的匹配電阻，以保護(hù)82C250免受過(guò)激的沖擊忽略掉它們，會(huì)使數(shù)據(jù)通信的抗干擾性及可靠性大大降低。本設(shè)計(jì)中，82C250的CANH和CANL引腳與地之間并聯(lián)了兩個(gè)30pf的小電容可以起到濾除總線上的高頻干擾和一定的防電磁輻射的能力

5. 另外在兩根CAN總線接入端與地之間分別反接了一個(gè)保護(hù)二極管。當(dāng)CAN總線有較高的負(fù)電壓時(shí)，通過(guò)二極管的短路可起到一定的過(guò)壓保護(hù)作用，82C250的Rs腳上接一個(gè)斜率電阻。電阻大小可以根據(jù)總線通信速度適當(dāng)調(diào)整一般在16—140KΩ之間。

6. 另外，在本系統(tǒng)中應(yīng)用到的芯片X5045P具有電源監(jiān)控、看門狗等功能，還同時(shí)輸出高低電平的復(fù)位信號(hào)，分別輸出到AT89C51和SJA1000的復(fù)位端，以滿足本次設(shè)計(jì)的要求。

結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)及其技術(shù)日益成為國(guó)際自動(dòng)控制領(lǐng)域關(guān)注的一大焦點(diǎn)，其原因是它改變了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，形成了全新的網(wǎng)絡(luò)集成分布式控制系統(tǒng)。在我國(guó)，現(xiàn)場(chǎng)總線已經(jīng)發(fā)展到推廣應(yīng)用階段，中國(guó)已經(jīng)成為各種現(xiàn)場(chǎng)總線激烈爭(zhēng)奪的重要戰(zhàn)場(chǎng)。因此研究現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其產(chǎn)品就顯得尤為重要。本文正是基于控制器SJA1000和82C250收發(fā)器的基礎(chǔ)上，外接上看門狗電路芯片X5045P及高速光耦合器6N137，設(shè)計(jì)CAN總線接口電路，該電路理論上很好的實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)原理要求。該設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單明了，在電路實(shí)現(xiàn)時(shí)，還需考慮各模塊間的接地、屏蔽等諸多問(wèn)題。