基于CAN总线控制器SJA1000的自动络筒机通信系统方

基于CAN总线控制器SJA1000的自动络筒机通信系统方案

 

 

　　随着纺织工业技术进步,纺织机械日益趋向成套化、自动化和系统化。自动络筒机是纺织工业上档次的关键设备,起着承上启下、改善纱线性能的重要作用,它是纺部的整理设备和织部的准备设备,机电气一体化,自动化程度高,速度快,生产效率高。自动络筒机是一种具有高速、高产、高效、高质和高自动化功能，并综合了最新机械、电子、材料、仪表及计算机信息处理和控制等技术的机电一体化产品。自动络筒机的出现，从根本上改变了普通络筒机的面貌，其生产的筒子卷装大，络纱速度高，对纱线的络纱全过程自动化控制程度和劳动生产率高，从而成为机械、电子、气动、仪表和计算机信息处理相结合的高新技术产品。自动络筒机是科技含量最高的纺织机械设备，有“纺织机械皇冠上的明珠”之称。　

 

　　根据自动络筒机通信系统的功能及要求，选SJA1000作为CAN控制器，并且使用了CAN控制器接口芯片PCA82C250，PCA82C250是CAN协议控制器和物理总线之间的接口。此器件对总线提供差动发送能力，对CAN控制器提供差动接收能力。整个系统以AtmelAVR单片机Mega64L。ATMEL公司的AVR单片机，是增强型RISC内载Flash的单片机，芯片上的Flash存储器附在用户的产品中，可随时编程，再编程，使用户的产品设计容易，更新换代方便。AVR单片机采用增强的RISC结构，使其具有高速处理能力，在一个时钟周期内可执行复杂的指令。本系统采用的AVRmega64L还具有：用32个通用工作寄存器代替累加器，从而可以避免传统的累加器和存储器之间的数据传送造成的瓶颈现象;一个时钟周期执行一条指令;可直接访问8M字节程序存储器和8M字节数据存储器寄存器等特点。因此，采用ATMEL公司生产的AVR位单片机Mega64L机作为控制系统的主控制器是十分理想的选择。SJA1000在自络筒通信系统中单锭的硬件配置与CAN总线接口的电路如图2示。硬件电路中使用PCA82C250的目的是为了增大通信距离，提高系统的瞬间抗干扰能力，保护总线，降低射频干扰，实现热防护等。

　　在进行电路设计时需注意：为进一步提高系统抗干扰能力，在CAN控制器SJA1000和CAN控制器接口PCA82C250之间加接6N137光电隔离芯片，并采用DC-DC变换器隔离电源;通信信号传输到导线的端点时会发生反射，反射信号会干扰正常信号的传输，因而总线两端两个124欧姆电阻对匹配总线阻抗起着相当重要的作用，忽略掉它们，会使数据通信的抗干扰性和可靠性大大降低，甚至无法通信;PCA82C250第8脚与地之间的电阻RS称为斜率电阻，它的取值决定了系统处于高速工作方式还是斜率控制方式。把该引脚直接与地相连，系统将处于高速工作方式。在这种方式下，为避免射频干扰，建议使用屏蔽电缆作总线;而在波特率较低、总线较短时，一般采用斜率控制方式，上升和下降的斜率取决于RS的阻值。

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