DSP-LF2407A和CAN總線組成的分布式電機控制系統(tǒng)

系統(tǒng)結構

本系統(tǒng)為一個基于分布式現(xiàn)場總線CAN總線進行通訊，以DSP為微控制器的電機控制系統(tǒng)。為一個具有DSP的高速處理能力和CAN總線通信的高性能和高可靠性的優(yōu)點結合起來的分布式工業(yè)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)設計主體分為兩部分：其一執(zhí)行部件：LF2407-A控制電機動作；其二為網(wǎng)絡通訊：CAN實現(xiàn)分布式監(jiān)控通信。

節(jié)點 1 節(jié)點

圖 3 系統(tǒng)結構框圖

其系統(tǒng)結構主要可分為三層：第一層、PC機與CAN總線接口層----實現(xiàn)PC機與CAN通訊總線之間的可視化操作控制，以PC-CAN----智能型CAN總線通訊適配卡實現(xiàn)；第二層、CAN總線與DSP控制器LF2407接口層----實現(xiàn)CAN總線和LF2407-A板的CAN控制器的物理接口和通訊；第三層、LF2407的I/O口與步進電機的驅動接口----實現(xiàn)對LF2407-A板的電氣隔離保護和步進電機的大電流驅動，完成電機的實際動作。

PC機作為該系統(tǒng)的上位機，有效的利用PC機計算能力強、容量大、人機界面良好的優(yōu)點。PC-CAN是具有高性能價格比的智能CAN總線通訊適配卡，它使PC機方便的連接到CAN總線上，實現(xiàn)CAN總線與主機PC的高速數(shù)據(jù)交換。PC-CAN上自帶光電隔離，保護PC機避免由于地環(huán)流的損壞，增強系統(tǒng)在惡劣環(huán)境中使用的可靠性。

PCA82C250: 為LF2407內嵌式CAN 控制器與CAN 總線的接口收發(fā)器。8腳，高速，可達1Mbps傳輸速率。它提供了對CAN總線的差動發(fā)送能力以及對CAN控制器的差動接收能力。

圖5 DSP 2407－A與步進電機驅動接口

驅動電路接口實現(xiàn)了DSP芯片與步進電機之間的電氣隔離，保護了DSP芯片的安全性，又完成了從DSP輸出弱電流（不足10mA）到步進電機驅動所需的大電流（+1.5A）的轉換，提供電機所需驅動電流。其中，TLP521為DSP與步進電機之間的光電隔離耦合器，它起了電平隔離作用，保護了DSP芯片，又完成了信號轉換。RIF530 為VMOS管，是步進電機的驅動電流開關。

CAN 總線物理層：CAN 的物理鏈接通信介質可采用雙絞線、同軸電纜或光纖。采用非破壞性的基于優(yōu)先權的總線仲裁方式。在本系統(tǒng)中，以雙絞線作為通信介質。