CANopen autobusu interfeisa shēmas princips un dizaina paziņojums

CANopen autobusu interfeisa shēmas princips un dizaina apsvērumi

CAN autobuss ir sērijas sakaru tīkls, kas efektīvi atbalsta sadalīto kontroli un reāllaika kontroli. Tas ir plaši izmantots automātiskās vadības jomā, ņemot vērā tā augsto veiktspēju un augstu uzticamību. Lai uzlabotu sistēmas disku spējas un palielinātu sakaru attālumu, Philips 82C250 praktiski tiek izmantots kā saskarne starp CAN kontrolieri un fizisko autobusu, tas ir, CAN racējs, lai uzlabotu autobusu diferenciālo pārraides jaudu un CAN kontrole. Ierīces diferenciālā uztveršanas spēja. Lai vēl vairāk uzlabotu traucējumu novēršanas spējas, bieži vien starp CAN kontrolieri un uztvērēju tiek uzstādīta optoizolācijas shēma. Tipiskais CAN autobusu saskarnes princips ir parādīts 1. attēlā.

1. attēls Tipisks CAN autobusu interfeisa ķēdes princips Zīmējums

1 galvenie interfeisa ķēdes dizaina jautājumi

1.1. Optiskā izolācijas shēma

Lai gan optiski izolēta kontūra var uzlabot sistēmas pretuzlaušanas spēju, tas arī palielinās CAN kopnes efektīvā cilpas signāla pārraides kavējuma laiku, kā rezultātā samazinās sakaru ātrums vai attālums. 82C250 un citi CAN pārnēsātāju modeļi spēj nodrošināt tūlītēju imunitāti, samazināt radiofrekvenču traucējumus (RFI) un siltuma aizsardzību. Strāvas ierobežošanas shēmas nodrošina papildu autobusu aizsardzību. Tāpēc, ja lauka pārraides attālums ir īss un elektromagnētiskie traucējumi ir maza, optiskā izolācija var netikt pieņemta, lai sistēma varētu sasniegt maksimālo komunikācijas ātrumu vai attālumu, un saskarnes shēmu var vienkāršot. Ja lauka vide prasa optoizolāciju, lai samazinātu CAN kopnes efektīvā cilpas signāla izplatīšanās kavējuma laiku, jāizmanto ātrgaitas optoizolatori. Piemēram, ātrgaitas optocoupler 6N137 ir īss pavairošanas kavējums 48 ns, kas ir tuvu TTL shēmai. Aiztures laika līmenis.

1.2 Barošanas avota izolācija

Elektroapgādes Vdd un Vcc, ko izmanto optoelektroniskās izolēšanas ierīces abās pusēs, jābūt pilnībā izolētām. Pretējā gadījumā optoelektroniskā izolācija zaudēs pienācīgu darbību. Strāvas padeves izolāciju var panākt ar mazjaudas DC / DC barošanas avota izolācijas moduli, piemēram, 5 V dubultizolētu mazjaudas DC / DC moduli ar DIP-14 standarta spraudni.

1.3 Pacelšanas rezistors

CAN kanāla uztvērēja 82C250 pārraides datu ievades termināls TXD, kas parādīts fig. 1 ir savienots ar izejas termināli OUT no fotopiederītāja 6N137. Ņemiet vērā, ka TXD vienlaikus ir jāpiestiprina pie pull-up rezistora R3. No vienas puses, R3 nodrošina, ka 6N137 fototransistors izlādē zemu līmeni, kad tas ir ieslēgts, un izslēdz augstu līmeni, kad tas ir izslēgts. No otras puses, tas ir arī prasība par CAN autobusu. Konkrēti, 82C250 TXD termināļa statuss nosaka augsto un zemo CAN sprieguma ieejas / izejas termināļu CANH, CANL statusu (sk. 1. tabulu). CAN autobusu specifikācija nosaka, ka tukšgaitas laikam autobusam jābūt recesīvam. Tas nozīmē, ka noklusējuma stāvoklis mezglos CAN tīklā ir recesīvs. Tas prasa, lai 82C25O TXD pusi noklusējuma stāvoklis būtu 1. loģika (augsts līmenis). Šā iemesla dēļ ar R3 palīdzību jānodrošina, ka TXD termināla statuss ir loģika 1 (augsts līmenis), ja netiek pārsūtīti dati vai novērojams neparasts stāvoklis.

1.4 Bus impedances atbilstība

Diviem 120Ω rezistoriem jābūt savienotiem ar CAN autobusu. Viņiem ir svarīga nozīme autobusu impedances saskaņošanā un tos nevar izlaist. Pretējā gadījumā tiks ievērojami samazināta autobusu datu pārraides uzticamība un pretdarbība, un pat saziņa var nebūt iespējama.

1.5 Citi pretukšošanas pasākumi

Lai uzlabotu saskarnes shēmas interferenču traucējumus, apsveriet šādus pasākumus:

(1) Savienojiet divus 30 pF mazos kondensatorus paralēli starp 82C25O CANH un CANL spailēm un zemi, lai filtrētu augstfrekvences traucējumus uz autobusu un novērstu elektromagnētisko starojumu.

(2) Savienojiet 5Ω rezistoru sērijā starp 82C250 CANH un CANL spailēm un CAN kopni, lai ierobežotu strāvu un aizsargātu 82C250 no strāvas.

(3) Pievienojiet 100 nF atsaistes kondensatoru starp 82C25O, 6N137 un citu integrētu shēmu barošanas ligzdām un zemi, lai samazinātu traucējumus.

2. Secinājums

Interfeisa shēma ir svarīga CAN autobusu tīkla daļa. Tās uzticamība un drošība tieši ietekmē visa sakaru tīkla darbību. Šis raksts apkopo vairākus galvenos jautājumus, kas jāņem vērā, izstrādājot CAN interfeisa shēmas. Tikai nosakot atslēgu dizainā, mēs varam uzlabot vairāku saskarnes shēmu kvalitāti un veiktspēju un nodrošināt, ka CAN autobusu tīkls darbojas droši un uzticami.