CANopen autobusų sąsajos grandinės principas ir dizaino aspektai
CAN bus yra nuoseklusis ryšių tinklas, kuris veiksmingai palaiko paskirstytą valdymą ir realaus laiko valdymą. Jis buvo plačiai naudojamas automatinio valdymo srityje, nes jos didelio našumo ir didelio patikimumo. Siekiant pagerinti sistemos varomąją jėgą ir padidinti ryšių atstumą, "Philips 82C250" praktiškai naudojamas kaip sąsaja tarp CAN valdiklio ir fizinės magistralės, tai yra, CAN siųstuvas imtuvui, siekiant pagerinti autobuso diferencialų perdavimo pajėgumus ir CAN valdyti. Įrenginio diferencinio priėmimo pajėgumai. Siekiant toliau stiprinti anti-interference įgūdžius, CAN reguliatorius ir siųstuvas-imtuvas dažnai nustatomi opto-izoliacijos grandinė. Tipinis CAN sąsajos grandinės principas yra parodytas 1 pav.
1 pav. Tipinis CAN magistralės sąsajos grandinės principo brėžinys
1 pagrindiniai sąsajos grandinės dizaino klausimai
1.1 Optinio izoliavimo grandinė
Nors opto izoliuota grandinė gali pagerinti sistemos apsaugos nuo įsibėgėjimo galimybes, ji taip pat padidins CAN kanalo veiksmingo kilpos signalo perdavimo uždelsimo laiką, dėl ko sumažės ryšio greitis arba atstumas. 82C250 ir kiti CAN transceiverių modeliai gali veikti momentiniu imunitetu, sumažinti radijo dažnio trikdžius (RFI) ir šiluminę apsaugą. Srovės ribojimo grandinės taip pat suteikia papildomą autobuso apsaugą. Todėl, jei lauko perdavimo atstumas yra trumpas ir elektromagnetiniai trikdžiai yra maži, optinė izoliacija gali būti netinkama, kad sistema galėtų pasiekti maksimalų perdavimo greitį arba atstumą, o sąsajos grandinę galima supaprastinti. Jei lauko aplinkai reikalinga optinė izoliacija, turėtų būti naudojami didelės spartos opto-izoliatoriai, kad būtų sumažinta CAN magistralės veiksmingo kilpos signalo sklaidos trukmė. Pavyzdžiui, greitaeigė optronas 6N137 turi nedidelį 48 ns sklidimo dažnį, kuris yra artimas TTL grandinei. Delsimo laikas.
1.2 maitinimo šaltinio izoliavimas
Vandens tiekimas Vdd ir Vcc, naudojami abiejose optoelektroninio izoliavimo įtaiso pusėse, turi būti visiškai izoliuoti. Priešingu atveju optoelektroninė izoliacija neteks tinkamos funkcijos. Maitinimo šaltinį galima išmontuoti mažos galios maitinimo šaltinio / DC maitinimo šaltinio moduliu, tokiu kaip 5 V dvigubai izoliuotas mažos galios nuolatinės srovės / nuolatinės srovės modulis su DIP-14 standartine išvestimi.
1.3 Pulsas rezistorius
CAN kanalo siųstuvo 82C250 perdavimo duomenų įvesties terminalas TXD, pavaizduotas fig. 1 yra prijungtas prie fotoelemento 6N137 išvesties terminalo. Atkreipkite dėmesį, kad TXD turi būti prijungtas prie suspaudimo rezistoriaus R3 tuo pačiu metu. Viena vertus, R3 užtikrina, kad 6N137 fototranzistorius išjungtų žemą lygį, kai jis įjungtas, ir išeina aukštu lygiu, kai jis išjungtas. Kita vertus, tai taip pat reikalauja CAN magistralės. Konkrečiai, 82C250 TXD terminalo būsena lemia aukštos ir žemos CAN įtampos įėjimo / išėjimo gnybtų CANH, CANL statusą (žr. 1 lentelę). CAN autobusų specifikacija nurodo, kad laisvosios eigos metu autobusas turi būti recesinis. Tai reiškia, kad numatytoji CAN tinklo dalis yra recesyvinė. Tam reikalinga, kad numatytoji 82C25O TXD pusės būsena yra logika 1 (aukšto lygio). Dėl šios priežasties per R3 turi būti užtikrinta, kad TXD terminalo būsena yra logika 1 (aukštas lygis), kai nėra perduodami jokie duomenys arba būna nenormalus būklė.
| TXD būsena | CANH lygio (V) | CANL lygis (V) | CAN autobuso būsena |
| 1 | 2.5 | 2.5 | Recesyviniai (1 logika) |
| 0 | 3.5 | 1.5 | Dominuojantis (logika 0) |
1.4 Autobusų varžos suderinimas
Dvi 120Ω varžai turi būti prijungti prie CAN magistralės galo. Jie atlieka svarbų vaidmenį suderinant autobusų varžą ir negali būti praleisti. Priešingu atveju duomenų srauto duomenų perdavimo patikimumas ir trukdymas bus labai sumažintas, o netgi ryšys gali būti neįmanomas.
1.5 Kitos apsaugos nuo trukdymo priemonės
Norėdami pagerinti sąsajos grandinės trukdžių atsparumą, apsvarstykite šias priemones:
(1) Prijunkite du 30 pF mažus kondensatorius lygiagrečiai tarp 82C25O CANH ir CANL gnybtų ir žemės, kad išfotografuotumėte aukšto dažnio trikdžius prie magistralės ir išvengtumėte elektromagnetinės spinduliuotės.
(2) Įjunkite 5Ω rezistorių serijiniu būdu tarp 82C250 CANH ir CANL gnybtų ir CAN boso, kad apriboti srovę ir apsaugotų 82C250 nuo viršsrovių.
(3) Pridėkite 100 nF atskyrimo kondensatorių tarp 82C25O, 6N137 ir kitų integruotų grandinių elektros maitinimo lizdo ir žemės, kad sumažintumėte trikdžius.
2. Išvada
Sąsajos grandis yra svarbi CAN tinklo dalis. Jo patikimumas ir saugumas tiesiogiai veikia visos komunikacijos tinklo veikimą. Šiame straipsnyje apibendrinami keli pagrindiniai klausimai, kuriuos reikėtų atkreipti į CAN sąsajos grandinių projektavimą. Tik susipazinę su raktų pagalba, mes galime pagerinti kelių sąsajos grandinių kokybę ir veikimą bei užtikrinti, kad CAN tinklas veikia saugiai ir patikimai.