can總線(xiàn)相關(guān)小知識

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40mA，AH805及FP106都是一個(gè)電平控制的關(guān)閉電源控制端。兩節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)穩壓管穩壓后輸出+12V電壓。從圖中可以看出，只要改變穩壓管的穩壓值，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，當第⑤腳加高電平>2.5V時(shí)，電源導通；當第⑤腳加低電平<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、復位電路。在實(shí)際中，應注意以下幾個(gè)問(wèn)題

1. SJA1000的中斷請求信號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CS和單片機引腳P2.7相連，當CS接到低電平時(shí)，SJA1000被選中，CPU可對SJA1000進(jìn)行讀/寫(xiě)操作。為了增強CAN總線(xiàn)節點(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)現了總線(xiàn)上個(gè)CAN節點(diǎn)的電氣隔離，不過(guò)應該特別說(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(kāi)關(guān)電源模塊實(shí)現，這些部分雖然增加了節點(diǎn)的復雜，但是卻提高了節點(diǎn)的穩定性和安全性，保護CAN控制器正常工作。

3. 由于單片機和SJA1000所用的工作頻率不同，給設計帶來(lái)麻煩。因此，在本次設計中將SJA1000的CLOCKOUT的時(shí)鐘信號接至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(xiàn)收發(fā)器，是CAN控制器SJA1000正常工作與CAN總線(xiàn)的接口器件，是對CAN總線(xiàn)以差分方式發(fā)送，TXD和RXD引腳分別發(fā)送經(jīng)過(guò)驅動(dòng)后的發(fā)送和接收信號。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(xiàn)的網(wǎng)絡(luò )終端，總線(xiàn)接口部分必須加一個(gè)120Ω的匹配電阻，以保護82C250免受過(guò)激的沖擊忽略掉它們，會(huì )使數據通信的抗干擾性及可靠性大大降低。本設計中，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(xiàn)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(xiàn)接入端與地之間分別反接了一個(gè)保護二極管。當CAN總線(xiàn)有較高的負電壓時(shí)，通過(guò)二極管的短路可起到一定的過(guò)壓保護作用，82C250的Rs腳上接一個(gè)斜率電阻。電阻大小可以根據總線(xiàn)通信速度適當調整一般在16—140KΩ之間。

6. 另外，在本系統中應用到的芯片X5045P具有電源監控、看門(mén)狗等功能，還同時(shí)輸出高低電平的復位信號，分別輸出到AT89C51和SJA1000的復位端，以滿(mǎn)足本次設計的要求。

結束語(yǔ)
現場(chǎng)總線(xiàn)標準及其技術(shù)日益成為國際自動(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控制系統的結構，形成了全新的網(wǎng)絡(luò )集成分布式控制系統。在我國，現場(chǎng)總線(xiàn)已經(jīng)發(fā)展到推廣應用階段，中國已經(jīng)成為各種現場(chǎng)總線(xiàn)激烈爭奪的重要戰場(chǎng)。因此研究現場(chǎng)總線(xiàn)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)器的基礎上，外接上看門(mén)狗電路芯片X5045P及高速光耦合器6N137，設計CAN總線(xiàn)接口電路，該電路理論上很好的實(shí)現了設計原理要求。該設計簡(jiǎn)單明了，在電路實(shí)現時(shí)，還需考慮各模塊間的接地、屏蔽等諸多問(wèn)題。