Prinċipju taċ-ċirkwit ta 'l-interface bus CANopen u konsiderazzjonijiet tad-disinn
Il-bus CAN huwa netwerk ta 'komunikazzjoni serjali li effettivament jappoġġja l-kontroll distribwit u l-kontroll f'ħin reali. Ġie użat b'mod wiesa 'fil-qasam tal-kontroll awtomatiku għall-prestazzjoni għolja u l-affidabbiltà għolja tiegħu. Sabiex ittejjeb il-kapaċità tas-sewqan tas-sistema u żżid id-distanza tal-komunikazzjoni, Philips 82C250 tintuża f'applikazzjonijiet prattiċi bħala l-interface bejn il-kontrollur CAN u x-xarabank fiżiku, jiġifieri, it-transceiver CAN biex itejjeb il-kapaċità tat-trasmissjoni differenzjali tax-xarabank u l- Kontroll CAN. Il-kapaċità ta 'akkoljenza differenzjali tal-mezz. Sabiex tissaħħaħ aktar il-kapaċità ta 'kontra l-interferenza, ċirkwit opto-iżolament ħafna drabi jkun stabbilit bejn il-kontrollur tal-KA u t-transciever. Il-prinċipju taċ-ċirkwit tal-interface tal-karozzi tal-linja CAN tipiku huwa muri bħal fil-Figura 1.
Fig.1 Prinċipju ta 'Circuit tal-Interface tax-xarabank CAN tipiku Tpinġija
1 Kwistjonijiet ewlenin fid-Disinn ta 'Circuit Interface
1.1 Ċirkwit ta 'iżolament ottiku
Għalkemm iċ-ċirkwit opto-iżolat jista 'jtejjeb l-abbiltà kontra l-interferenza tas-sistema, dan iżid ukoll il-ħin tad-dewmien tat-trażmissjoni tas-sinjal effettiv tal-linja tax-xarabank CAN, li jwassal għal tnaqqis fir-rata jew distanza tal-komunikazzjoni. Il-82C250 u mudelli oħra ta 'transceivers CAN huma kapaċi ta' immunità istantanja, interferenza mnaqqsa ta 'frekwenza tar-radju (RFI), u protezzjoni termika. Ċirkwiti li jillimitaw il-kurrent jipprovdu wkoll protezzjoni addizzjonali tal-karozza tal-linja Għalhekk, jekk id-distanza tat-trażmissjoni tal-qasam hija qasira u l-interferenza elettromanjetika hija żgħira, l-iżolament ottiku ma jistax jiġi adottat sabiex is-sistema tkun tista 'tilħaq ir-rata massima ta' komunikazzjoni jew id-distanza, u ċ-ċirkwit tal-interface jista 'jiġi ssimplifikat. Jekk l-ambjent tal-kamp jirrikjedi opto-iżolament, għandhom jintużaw l-iżolaturi ta 'veloċità għolja biex jitnaqqas il-ħin tad-dewmien tal-propagazzjoni tas-sinjal effettiv tal-linja tal-bus tal-CAN. Pereżempju, l-optocoupler ta 'veloċità qawwija 6N137 għandu dewmien qasir ta' propagazzjoni ta '48 ns, li hu qrib iċ-ċirkwit TTL. Il-livell ta 'dewmien.
1.2 Iżolament tal-Provvista tal-Enerġija
Il-provvista ta 'l-enerġija Vdd u Vcc użata fuq iż-żewġ naħat ta' l-apparat ta 'iżolament opto-elettroniku għandha tkun kompletament iżolata. Inkella, l-iżolament opto-elettroniku jitlef il-funzjoni proprja tiegħu. L-iżolament tal-provvista ta 'l-enerġija jista' jinkiseb permezz ta 'modulu ta' l-iżolament tal-provvista ta 'enerġija DC / DC b'qawwa baxxa, bħal modulu ta' DC / DC b'żewġ enerġija iżolati ta '5 V b'disinn standard DIP-14.
1.3 Reżistenza ta 'ġibda
It-terminal tad-dħul tad-data tat-trasmissjoni TXD tat-transceiver CAN 82C250 fil-Fig. 1 hija konnessa mat-terminal tal-output OUT tal-fotokoppjar 6N137. Innota li t-TXD irid ikun imqabbad mar-resistor pull-up R3 fl-istess ħin. Minn naħa waħda, R3 jiżgura li l-phototransistor fil-6N137 joħroġ livell baxx meta jinxtegħel, u joħroġ livell għoli meta jkun mitfi. Min-naħa l-oħra, dan huwa wkoll ħtieġa tal-bus CAN. Speċifikament, l-istatus tat-terminal TXD tat-82C250 jiddetermina l-istatus tat-terminals ta 'input / output ta' vultaġġ għoli u baxx CAN, CANL (ara Tabella 1). L-ispeċifikazzjoni tax-xarabank CAN tiddikjara li x-xarabank għandu jkun reċessiv matul perjodi idle. Jiġifieri, l-istat awtomatiku tan-nodi fin-netwerk tal-KA huwa reċessiv. Dan jeħtieġ li l-istat default tan-naħa TXD tat-82C25O huwa loġika 1 (livell għoli). Għal din ir-raġuni, għandu jiġi żgurat permezz ta 'R3 li l-istatus tat-terminal TXD huwa l-loġika 1 (livell għoli) meta ma tiġi trażmessa l-ebda data jew isseħħ kondizzjoni anormali.
| L-istatus TXD | Il-livell CANH (V) | Livell tal-KANĦ (V) | L-Istatus tal-Bastimenti CAN |
| 1 | 2.5 | 2.5 | Recessive (loġika 1) |
| 0 | 3.5 | 1.5 | Dominanti (loġika 0) |
1.4 Tqabbil tal-Impedanza tal-Bus
Żewġ reżistenzi ta '120Ω għandhom ikunu mqabbda mat-tarf tal-bus CAN. Huma għandhom rwol importanti fit-tqabbil tal-impedenza tax-xarabanks u ma jistgħux jitħallew barra. Inkella, l-affidabilità u l-kontra l-interferenza tal-komunikazzjoni tad-dejta tal-karozzi tal-linja titnaqqas ħafna, u anke l-komunikazzjoni tista 'ma tkunx possibbli.
1.5 Miżuri oħra kontra l-imblukkar
Biex ittejjeb l-immunità tal-interferenza taċ-ċirkwit tal-interface, tqis il-miżuri li ġejjin:
(1) Qabbad żewġ kapaċituri żgħar ta '30 pF b'mod parallel bejn it-terminals CANH u CANL tat-82C25O u l-art biex tiffiltra l-interferenza ta' frekwenza għolja fuq ix-xarabank u tevita r-radjazzjoni elettromanjetika.
(2) Qabbad reżistenza ta '5Ω f'serje bejn it-terminals CANH u CANL tat-82C250 u l-bus CAN biex tillimita l-kurrent u tipproteġi t-82C250 minn kurrent żejjed.
(3) Żid kapaċitatur ta 'diżakkoppjar ta' 100 nF bejn it-terminal tal-provvista tal-enerġija tat-82C25O, 6N137 u ċirkuwiti integrati oħra u l-art biex titnaqqas l-interferenza.
2. Konklużjoni
Iċ-ċirkwit tal-interface huwa parti importanti min-netwerk tal-karozzi tal-linja CAN. L-affidabbiltà u s-sigurtà tagħha jaffettwaw direttament l-operat tan-netwerk kollu tal-komunikazzjoni. Dan l-artikolu jiġbor fil-qosor bosta kwistjonijiet ewlenin li għandhom jiġu nnotati fid-disinn ta 'ċirkuwiti ta' interface CAN. Biss billi nifhimha ċ-ċavetta fid-disinn nistgħu ntejbu l-kwalità u l-prestazzjoni ta 'ċirkwiti ta' interface multipli u niżguraw li n-netwerk tal-bus CAN jaħdem b'mod sikur u affidabbli.