基于CAN-bus和以太網(wǎng)的區(qū)域信息管理系統(tǒng)

CAN-bus接口將所有節(jié)點(diǎn)連接成一個(gè)完整的通訊網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)傳輸各運(yùn)行參數(shù)、控制命令。設(shè)計(jì)CAN-bus通訊接口是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，應(yīng)用設(shè)備的正確運(yùn)行與其密切相關(guān)。下面的圖給出了一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)的CAN-bus通訊單元電路圖。電路結(jié)構(gòu)為：

MCU（＊P87C52X2）＋CAN控制器（SJA1000）＋CAN收發(fā)器（PCA82C250）

采用以上的電路結(jié)構(gòu)，可使應(yīng)用系統(tǒng)具有成本更低、配置靈活、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。P87C52X2芯片是PHILIPS公司生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)80C51內(nèi)核單片機(jī)，包含8KBOTPROM、256BRAM、32個(gè)I/O口、3個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、雙DPTR、1個(gè)UART口，可以工作在6CLK模式下，運(yùn)行速度可以是標(biāo)準(zhǔn)80C51的2倍。另外，在部分特定的單元控制電路中，設(shè)計(jì)要求占用資源較多，則可以選擇具有更多資源的MCU芯片，比如：P89C51RX2系列、P89C6xX2系列、P87C51MX系列，或選擇適應(yīng)度更高的其他元器件。

SJA1000芯片是一款獨(dú)立CAN控制器，由PHILIPS公司設(shè)計(jì)并生產(chǎn)，具有優(yōu)秀的EMI、EMC性能，適合用于汽車電子和工業(yè)環(huán)境中的控制器局域網(wǎng)絡(luò)。而且，SJA1000是PCA82C200獨(dú)立CAN控制器的升級(jí)產(chǎn)品，在引腳、電氣上與PCA82C200控制器完全兼容，并具有更強(qiáng)功能的PeliCAN工作模式，完全支持具有很多新特性的CAN2.0B協(xié)議。目前，已有數(shù)億個(gè)CAN-bus節(jié)點(diǎn)正在使用SJA1000作為CAN控制器。

PCA82C250芯片是PHILIPS公司生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)CAN收發(fā)器，通訊速率可以設(shè)定在5kbps～1Mbps之間；在不需要CAN中繼器的場(chǎng)合，支持長(zhǎng)達(dá)10公里的遠(yuǎn)距離通訊，通訊節(jié)點(diǎn)數(shù)目可達(dá)110個(gè)節(jié)點(diǎn)。PCA82C250芯片具有良好的EMC性能，在不上電狀態(tài)下有理想的無源性能，并集成有完善的總線保護(hù)功能。

在CAN-bus節(jié)點(diǎn)電路中，增加保護(hù)電路是必要的。另外，收發(fā)器板應(yīng)盡可能放在接近PCB邊沿連接器的位置。邊沿連接器和收發(fā)器之間不允許有其他EC元件。CAN_H/L或Tx/Rx電路不應(yīng)穿越總線或跳線。

將產(chǎn)品設(shè)計(jì)為分離終端的形式，這樣可以使CAN總線實(shí)現(xiàn)要求更高的抗干擾／幅射性能。當(dāng)然，在網(wǎng)絡(luò)中允許混合單終端和分離終端。

依據(jù)應(yīng)用的不同，具體應(yīng)用電路的實(shí)現(xiàn)也不盡相同；但方法大致相同，可以考慮各種成熟的設(shè)計(jì)方法。

五、系統(tǒng)擴(kuò)展能力

本系統(tǒng)的框架略作改動(dòng)，即可適用于各種不同的應(yīng)用領(lǐng)域。

比如，電表、水表、煤氣表即“三表”，是居民日常家居生活的必需設(shè)備；在“三表”領(lǐng)域的遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)中，將“三表”通過CAN-bus總線和以太網(wǎng)連接，可以提高工作效率，體現(xiàn)高科技的優(yōu)勢(shì)。讓高新技術(shù)服務(wù)于人類，真正為大家造福，這也是“智能家居”的發(fā)展趨勢(shì)。