CANopen Bus Circuit Načelo in Obvestilo o načrtovanju

Načelo vezja vezja CANopen bus in načrtovanje

CAN bus je serijsko komunikacijsko omrežje, ki učinkovito podpira distribuiran nadzor in nadzor v realnem času. Veliko je uporabljal na področju avtomatskega krmiljenja za visoko zmogljivost in visoko zanesljivost. Da bi izboljšali zmogljivost pogona sistema in povečali komunikacijsko razdaljo, se Philips 82C250 uporablja v praktičnih aplikacijah kot vmesnik med krmilnikom CAN in fizičnim vodilom, to je CAN-sprejemnikom za povečanje diferenčne zmogljivosti prenosa vodila in CAN nadzor. Možnost diferenčnega sprejema naprave. Da bi dodatno izboljšali sposobnost preprečevanja motenj, se med krmilnikom CAN in oddajnikom pogosto vzpostavi opto-izolacijski krog. Tipično vezje CAN bus bus je prikazano na sliki 1.

Slika 1 Tipična vezja CAN vmesnika vezja

1 Ključni problemi v načrtovanju vmesnikov

1.1 Optično izolacijsko vezje

Čeprav opto-izolirano vezje lahko poveča zmožnost preprečevanja motenj v sistemu, bo tudi podaljšalo čas zakasnitve prenosa efektivnega zanka signala CAN-vodila, kar bi povzročilo zmanjšanje stopnje komunikacije ali razdalje. 82C250 in drugi modeli CAN oddajnikov so sposobni takojšnje imunitete, zmanjšane interferenčne interference (RFI) in toplotne zaščite. Trenutna omejevalna vezja zagotavljajo dodatno zaščito vodila. Če je razdalja prenosa polja krajša in elektromagnetne motnje so majhne, optične izolacije ni mogoče sprejeti, tako da lahko sistem doseže največjo komunikacijsko hitrost ali razdaljo, ter vmesniško vezje je mogoče poenostaviti. Če je v okolju na prostoru potrebno opto-izolacijo, bi bilo treba uporabiti visoke hitrosti opto-izolatorjev, da bi zmanjšali čas zakasnitve propagacije na učinkovitem signalu zanka CAN. Na primer, optični pretvornik za visoke hitrosti 6N137 ima kratko propagacijsko zakasnitev 48 ns, ki je blizu TTL vezja. Raven zakasnitve.

Izolacija napajalne napetosti

Napajalniki Vdd in Vcc, ki se uporabljajo na obeh straneh optoelektronske izolacijske naprave, morajo biti popolnoma izolirani. V nasprotnem primeru bo optoelektronska izolacija izgubila pravilno delovanje. Izolacijo oskrbe z električno energijo lahko dosežete z enosmernim izolacijskim modulom z nizko porabo enosmernega in enosmernega toka, kot je 5-dvoizoliran modul DC / DC z nizko močjo in standardnim pinoutom DIP-14.

1.3 Uporni upor

Terminal za vnos podatkov o prenosu TXD CAN-oddajnika 82C250 na sl. 1 je priključen na izhodni priključek OUT fotoaparata 6N137. Upoštevajte, da mora biti TXD hkrati priključen na vlečni upor R3. Po eni strani R3 zagotavlja, da fototranzistor v 6N137 priklopi nizko raven, ko je vklopljen, in ko je izklopljen, doseže visoko raven. Po drugi strani je to tudi zahteva CAN bus. Natančneje, status priključka TXD 82C250 na TXD določa status visokonapetostnih in nizkih CAN-vhodno-izhodnih terminalov CANH, CANL (glej tabelo 1). Specifikacija CAN bus določa, da mora biti avtobus med obdobji mirovanja recesivni. To pomeni, da je privzeto stanje vozlišč v omrežju CAN recesivno. To zahteva, da je privzeto stanje TXD strani 82C25O logična 1 (visoka raven). Iz tega razloga mora biti z R3 zagotovljeno, da je status TXD terminala logična 1 (visoka raven), kadar se podatki ne prenašajo ali pride do nenormalnega stanja.

1.4 Ujemanje impedanc

Na konec CAN-vodila je treba priključiti dva upora 120Ω. Imajo pomembno vlogo pri usklajevanju impedance z avtobusom in jih ni mogoče izpustiti. V nasprotnem primeru se bo zanesljivost in preprečevanje motenj sporočanja podatkov o avtobusih močno zmanjšala, celo komunikacija morda ne bo mogoča.

1.5 Drugi ukrepi proti motnjam

Za izboljšanje motenj odpornosti vmesnega vezja upoštevajte naslednje ukrepe:

(1) Vzporedno priključite dva majhna kondenzatorja 30 pF med kanala CANH in CANL na 82C25O ter tla, da filtrirate visoko frekvenčne motnje na vodilu in preprečijo elektromagnetno sevanje.

(2) Priključite upor 5Ω v zaporedju med konektorji CANH in CANL na 82C250 in CAN vodilom, da omejite tok in zaščitite 82C250 od prevelikega toka.

(3) Dodajte ločilni kondenzator 100 nF med priključkom za napajanje 82C25O, 6N137 in drugimi integriranimi vezji ter tlemi za zmanjšanje motenj.

2. Zaključek

Vmesniško vezje je pomemben del CAN bus omrežja. Njena zanesljivost in varnost neposredno vplivata na delovanje celotnega komunikacijskega omrežja. Ta članek povzema več ključnih vprašanj, ki jih je treba zabeležiti pri načrtovanju vezij CAN vmesnika. Samo s potegom ključa v zasnovo lahko izboljšamo kakovost in učinkovitost večstranskih vmesnikov ter zagotovimo, da avtobusno omrežje CAN deluje varno in zanesljivo.