CAN總線(xiàn)／RS232智能電平轉換器的設計

1 引言

CAN，全稱(chēng)為“Controller Area Network”，即控制器局域網(wǎng)，是一種國際標準的，高性?xún)r(jià)的現場(chǎng)總線(xiàn)，在自動(dòng)控制領(lǐng)域具有重要作用。CAN是一種多主方式的串行通訊總線(xiàn)，具有較高的實(shí)時(shí)性能，因此，廣泛應用于汽車(chē)工業(yè)、航空工業(yè)、工業(yè)控制、安全防護等領(lǐng)域。

由于PC機無(wú)CAN接口，因此，PC機與智能節點(diǎn)構成CAN總線(xiàn)系統可采用RS232／CAN、并口／CAN、USB／CAN、ISA卡／CAN以及PCI卡／CAN方式接入。而采用RS232／CAN接入時(shí)，需采用CAN／RS232接口標準轉換。針對這一問(wèn)題，提出了CAN／RS232智能電平轉換器設計方案，以SJAl000作為獨立CAN控制器，完成CAN通信協(xié)議。并在SJAl000與驅動(dòng)器之間連接高速光耦，從而實(shí)現總線(xiàn)各點(diǎn)間的電氣隔離。

2 硬件電路設計

CAN／RS232智能電平轉換器硬件電路主要由微處理器AT89C52、獨立CAN通訊控制器SJAl000、CAN總線(xiàn)驅動(dòng)器82C250、高速光電耦合器6N136、TTL電平與RS232電平轉換器ICL232、LED數碼管顯示電路以及為SJAl000提供初始地址的撥碼電路組成，其結構框圖如圖1所示。



3 CAN控制器SJAlOOO

SJAl000是一款獨立CAN控制器，應用于移動(dòng)目標和工業(yè)局域區域網(wǎng)控制領(lǐng)域。該器件是Philips公司CAN控制器PCA82C200的替代產(chǎn)品。SJAl000具有兩種工作模式，本設計采用PeliCAN工作模式。

3．1 SJAl000與AT89C52的接口設計

SJAl000與AT89C52的接口電路如圖2所示。AT89C52負責sJAl000的初始化，控制SJAl000來(lái)實(shí)現數據的接收和發(fā)送等通訊任務(wù)。SJAl000的ADO~AD7連接至AT89C52的P0端口，CS連接至AT89C52的P3．4(AT89C52的定時(shí)器T0不起作用)。當P3．4為0時(shí)，AT89C52選中SJAl000，并通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)外部RAM低地址區實(shí)現P0端口的讀／寫(xiě)操作，從而對SJAl000相應寄存器執行讀／寫(xiě)操作。SJAl000的RD、WR、ALE引腳分別與AT89C52的對應引腳相連，SJAl000的INT引腳接AT89C52的INTO引腳。AT89C52還可通過(guò)中斷方式訪(fǎng)問(wèn)SJAl000。為了增強系統的穩定性，采用雙晶體振蕩器，AT89C52采用11．059 2 MHz的晶體振蕩器，SJAl000選用16 MHz的晶體振蕩器。復位電路可選用DSl232，其輸出引腳ARES與SRES分別與AT89C5l的RESET引腳和SJAl000的RESET引腳相連。



3．2 SJAl000與驅動(dòng)器的連接

SJAl000的TX0、RX0引腳不是直接與82C250的TXD、RXD引腳相連，而是通過(guò)高速光耦6N136與82C250相連，這樣可增強CAN總線(xiàn)節點(diǎn)的抗干擾能力，從而實(shí)現總線(xiàn)各節點(diǎn)間電氣隔離。高速光耦6N136用于保護SJAl000型CAN總線(xiàn)控制器，該光耦兩側采用5 V的DC—DC電源．可使器件的VCC與VCCl完全隔離，提高系統的抗干擾能力以及節點(diǎn)的穩定性和安全性。圖3所示為SJAl000與CAN驅動(dòng)器82C250的連接電路。