Notis Reka Bentuk dan Lingkaran Litar Antara Muncul CANopen

Prinsip bas litar bas CANopen dan pertimbangan reka bentuk

CAN bus adalah rangkaian komunikasi bersiri yang berkesan menyokong kawalan yang diedarkan dan kawalan masa nyata. Ia telah digunakan secara meluas dalam bidang kawalan automatik untuk prestasi tinggi dan kebolehpercayaan yang tinggi. Untuk meningkatkan keupayaan memandu sistem dan meningkatkan jarak komunikasi, Philips 82C250 digunakan dalam aplikasi praktikal sebagai antara muka antara pengawal CAN dan bas fizikal, iaitu, penerima transceiver untuk meningkatkan keupayaan penghantaran bas yang berbeza dan Boleh mengawal. Keupayaan penerimaan berbeza dari peranti. Untuk meningkatkan keupayaan anti-gangguan, litar opto-isolation sering ditubuhkan antara pengawal CAN dan transceiver. Prinsip litar antara bus CAN yang biasa ditunjukkan seperti dalam Rajah 1.

Gambar 1 Lukisan Prinsip Litar Antara Muka biasa

1 Isu Utama dalam Reka Bentuk Litar Antara Muka

Litar pemisahan optik

Walaupun litar terpencil yang boleh diasingkan dapat meningkatkan keupayaan anti-gangguan sistem, ia juga akan meningkatkan masa tunda penghantaran isyarat gelung berkesan bas BOLEH, yang mengakibatkan pengurangan kadar komunikasi atau jarak. Model 82C250 dan model lain dari transceivers CAN mampu imuniti serta-merta, mengurangkan gangguan frekuensi radio (RFI), dan perlindungan terma. Litar pembatas semasa juga menyediakan perlindungan bas tambahan. Oleh itu, jika jarak penghantaran medan adalah pendek dan gangguan elektromagnetik adalah kecil, pengasingan optik tidak boleh diterima pakai supaya sistem dapat mencapai kadar komunikasi maksimum atau jarak, dan litar antara muka dapat dipermudahkan. Jika persekitaran medan memerlukan opto-isolation, opto-isolator berkelajuan tinggi harus digunakan untuk mengurangkan masa tunda penyebaran bis gelung berkesan BISA CAN. Contohnya, optocoupler berkelajuan tinggi 6N137 mempunyai kelewatan penyebaran pendek sebanyak 48 ns, yang hampir dengan litar TTL. Tahap masa tunda.

1.2 Isolasi Bekalan Kuasa

Bekalan kuasa Vdd dan Vcc yang digunakan pada kedua-dua belah peranti pengasingan optoelektronik mesti diasingkan sepenuhnya. Jika tidak, pengasingan optoelektronik akan kehilangan fungsi yang sepatutnya. Pemisahan bekalan kuasa boleh dicapai dengan modul pengasingan bekalan kuasa DC / DC berkuasa rendah, seperti modul DC / DC kuasa dwi-terpencil 5 V dengan pinout standard DIP-14.

1.3 Pull-up perintang

Data penghantaran data penghantaran TXD dari transceiver CAN 82C250 dalam FIG. 1 disambungkan ke terminal output OUT fotokopel 6N137. Ambil perhatian bahawa TXD mesti disambungkan ke resistor pull-up R3 pada masa yang sama. Di satu pihak, R3 memastikan bahawa phototransistor dalam 6N137 menghasilkan tahap yang rendah apabila ia dihidupkan, dan menghasilkan tahap yang tinggi apabila ia dimatikan. Sebaliknya, ini juga merupakan keperluan bas BOLEH. Khususnya, status terminal TXD 82C250 menentukan status terminal input / output voltan CAN dan CANL (lihat Jadual 1) yang tinggi dan rendah. Spesifikasi bas BOLEH menyatakan bahawa bas harus resesif semasa tempoh terbiar. Iaitu, keadaan asal nod dalam rangkaian CAN adalah resesif. Ini memerlukan keadaan lalai sisi TXD 82C25O adalah logik 1 (tahap tinggi). Atas sebab ini, ia mesti dipastikan melalui R3 bahawa status terminal TXD adalah logik 1 (tahap tinggi) apabila tiada data dihantar atau keadaan tidak normal berlaku.

1.4 Bus Impedance Matching

Dua 120Ω resistor mesti disambungkan ke hujung bis CAN. Mereka memainkan peranan penting dalam pemadanan impedans bas dan tidak boleh ditinggalkan. Jika tidak, kebolehpercayaan dan anti-campur tangan komunikasi data bas akan berkurang, dan bahkan komunikasi mungkin tidak mungkin.

1.5 Lain-lain langkah berjaga-jaga

Untuk meningkatkan imuniti gangguan litar antara muka, pertimbangkan langkah-langkah berikut:

(1) Hubungkan dua kapasitor kecil 30 pF selari antara terminal CANH dan CANL daripada 82C25O dan tanah untuk menyaring gangguan frekuensi tinggi pada bas dan mencegah radiasi elektromagnet.

(2) Hubungkan perintang 5Ω secara siri antara terminal CANH dan CANL dari 82C250 dan bas BOLEH untuk menghadkan arus dan melindungi 82C250 daripada overcurrent.

(3) Tambah kapasitor decoupling 100 nF antara terminal bekalan kuasa 82C25O, 6N137 dan litar bersepadu lain dan tanah untuk mengurangkan gangguan.

2. Kesimpulan

Litar antara muka adalah bahagian penting dalam rangkaian bas BOLEH. Keandalan dan keselamatannya secara langsung mempengaruhi operasi keseluruhan rangkaian komunikasi. Artikel ini meringkaskan beberapa isu utama yang perlu diperhatikan dalam reka bentuk rangkaian antara CAN. Hanya dengan memahami kunci dalam rekabentuk, kita dapat meningkatkan kualiti dan prestasi litar antara muka yang banyak dan memastikan bahawa rangkaian bas BOLEH beroperasi dengan selamat dan boleh dipercayai.