整体计划规划
CAN 总线接口电路首要包含：单片机、操控器接口、总线收发器和看门狗电路等。选用Philips公司出产的SJA1000操控器和与其配套的 82C250CAN收发器。依照CAN总线物理层协议挑选总线介质，规划布线计划，衔接成CAN网络。双绞屏蔽线可设两套，在两套介质上一起进行信息传输，接纳方只用一个介质。在冗余和非冗余段的衔接临界点处进行总线切换。
硬件电路的规划首要是CAN 通讯操控器与微处理器之间和CAN总线收发器与物理总线之间的接口电路的规划。CAN通讯操控器是CAN总线接口电路的中心，首要完结CAN的通讯协议，而CAN总线收发器的首要功用是增大通讯间隔，进步体系的瞬间抗搅扰才能，维护总线，下降射频搅扰（RFI），完结热防护等。看门狗电路首要是完结对电路的监控和复位效果。
现在广泛盛行的CAN总线器材有两大类：一类是独立的CAN操控器，如82C200、SJA1000及 Intel82526/82527等，另一类是带有在片CAN的微操控器，如P8XC582及16位微操控器87C196CA/CB等。本课题选取 PHILIPS公司的SJA1000 CAN操控器以及82C250总线收发器，首要是考虑到SJA1000支撑CAN 2.0A/B规约。而82C250能够支撑110个CAN节点，并且国内市场上PHILIPS的产品类型比较多，购买比较便利。
单片机最小体系
本规划中，运用到单片机为ATMEL公司51系列的89C51，该类型的单片机运用广泛，技能老练，市场上价格便宜，并且在学习中所学到的多为该类型，在本次规划中是首选的芯片。89C51单片机作为体系的中心操控部分，但在本规划中不是要点解说内容，其相关技能运用和引脚特色功用等，可参照其他相关材料。规划的电路原理方框大致如下图所示。规划中为防止呈现时钟信号的抵触，对单片机的外接晶振引脚XTAL1、XTAL2不接上外围电路，而是经过操控器SJA1000的时钟信号脚反馈给单片机。一起，对单片机的复位信号处理，RST引脚接上X5045P的RST脚，复位信号可由X5045P输出，在X5045P芯片看门狗外围电路的效果下，减少了以往由电阻、电容组成的简易复位电路构成的不精确、延时高级不良效果，使单片机回复到初始状况，完结复位操作。由于在该电路中要用到单片机的存储效果，存储由SJA1000传输过来的处理数据。因而，脚/EA接上高电平，选用片内ROM。对ALE脚，也即地址锁存有用信号除数端是和操控器 SJA1000的ALE脚接通。
图2-2 单片机最小体系
根据SJA1000的操控电路规划
操控器SJA1000作为本接口电路中的操控部分，运用本规划中，关于SJA1000和单片机的衔接，引脚AD0~AD7是和89C51的输出输入脚 P0.0～P0.7相接；SJA1000的片选信号脚/CS有必要由微操控器的P2.7口操控不然这个片选输入有必要接到VSS 也能够经过地址解码操控例如当地址/数据总线用于其他外围器材，ALE对应ALE，读/写输入脚/WR、/RD，/INT和单片机的/INT0衔接，由于在该体系中要用到相同的时钟频率，所以咱们要时钟信号引脚CLKOUT和单片机的XTAL1脚相连，到达频率共同的意图；而在复位信号的处理，能够在看门狗外围电路的RST信号输出后再经过和非门电路的相连，很好的完结了电路的复位效果。而关于操控器的收发引脚TX0，TX1与RX0，RX1，在本体系中 TX0、RX0可和收发器82C250的TXD、RXD接通。一起，在和CPU接口中SJA1000 支撑对两个闻名的微型操控器系列的直接衔接80C51 、68xx 。经过SJA1000 的MODE 引脚可挑选接口形式Intel 形式 MODE 高；Motorola 形式 MODE 低。在Intel 形式和Motorola 形式里地址/数据总线和读/写操控信号的衔接。本规划中，正是运用Intel形式。对SJA1000的Vdd1～Vdd3电源输入脚，外接上驱动+5V电压；而Vss1～Vss3输出接地。规划中，对SJA1000供给16Mkz的晶振。
图2-4 SJA1000操控电路
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根据82C250收发电路规划
82C250是CAN操控器与物理总线间的接口，能够供给对总线的差动发送和接纳才能，与IS011898规范彻底兼容，并具有抗轿车环境下的瞬间搅扰、维护总线的才能。规划中，收发器的承受、发送脚原理上要和SJA1000的发送、承受脚相衔接。但这样一来，两者的电气不共同，构成电气阻隔，给通讯带来费事。为此，在它们之间接上高速光耦合器6N137，避开了电气阻隔，更好的完结通讯联系。82C250的TXD、RXT就对应接上6N137的输出脚OUT和输入脚 IN；脚Rs作为斜率操控电阻输入端，电阻的巨细能够割据总线通讯速度恰当调整一般在16～140KΩ之间，规划中Rs阻值为47KΩ。在经过接一个 47K电阻分流之后，能够接地。电压引脚Vcc，其电源电压：4.5V〈 Vcc〈 5.5V，在规划中选用5V电压。Vref作为基准电压输出端，规划中能够接地。而CANH，CANL脚是信号的输入输出，完结对电平信号的传送，经过它们衔接上双绞线，完结通讯传输。
根据X5045P的电路规划
X5045P在本规划中做为复位、监控电路运用，尽管增加了电路衔接的杂乱和本钱，但关于电路的安稳和可靠性有起到很大的效果，是体系中不行短少的部分。对X5045的操作是经过4根口线CS、SCK、SI和SO进行同步串行通讯来完结的。SCK是外部输入的同步时钟信号。在对芯片定改指令或数据时，时钟前沿将SI引脚信号输入；在读邮数据时，时钟后沿将数据位输出到SO引脚上。数据的输入/输出都是高位在先。在规划中，/CS脚和单片机P1.0、 SI、 SCK、SO、RST别离与单片机的引脚P1.0~P1.3、RST衔接。关于不用到的引脚，能够直接和地相连。电路规划如下：
图2-10 X5045P电路监控、复位电路
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电源电路规划
规划中，对体系的电源都共同选用DC+5V电压，光耦部分电路所选用的两个电源Vcc和Vdd有必要彻底阻隔。为此，规划电源如下所示：
图2-11 电源电路
它由AH805升压模块及FP106升压模块组成。AH805是一种输入1.2～3V，输出5V的升压模块，在3V电池供电时可输出100mA电流。 FP106是贴片式升压模块，输入4～6V，输出固定电压为29±1V，输出电流可达40mA，AH805及FP106都是一个电平操控的封闭电源操控端。两节1.5V碱性电池输出的3V电压输入AH805，AH805输出+5V电压，其一路作5V输出，另一路输入FP106使其产生28～30V电压，经稳压管稳压后输出+12V电压。从图中能够看出，只需改动稳压管的稳压值，即可取得不同的输出电压，运用非常灵敏。FP106的第⑤脚为操控电源封闭端，在封闭电源时，耗电简直为零，当第⑤脚加高电平2.5V时，电源导通；当第⑤脚加低电平0.4V时，电源被封闭。能够用电路来操控或手动操控，若不需操控时，第⑤脚与第⑧脚衔接。
接口电路整体电路原理图
在本电路原理中，操控单元以单片机AT89C51为中心，选用器材SJA1000作为CAN操控器，并选用芯片82C250和6N137、X5045P作为CAN操控器接口和光耦合阻隔、复位电路。在实践中，应留意以下几个问题
1. SJA1000的中止请求信号INT在中止答应且有中止产生时，由高电来此跳变到低电平，所以INT和AT0C51的INT0直接相连。片选信号CS和单片机引脚P2.7相连，当CS接到低电平时，SJA1000被选中，CPU可对SJA1000进行读/写操作。为了增强CAN总线节点的抗搅扰才能。 SJA1000的TX1脚悬空，RX1引脚的电位有必要维持在约0.5VCC上，不然，将不能构成CAN协议要求的电平逻辑。
2. SJA1000的TxD和RxD并不是直接与82C250的TxD和RxD相连而是经过高速光耦合6N137后与82C250相连，这样就能够很好的完结了总线上个CAN节点的电气阻隔，不过应该特别阐明一点的是光耦部分电路所选用的两个电源Vcc和Vdd有必要彻底阻隔，不然选用光耦也就失去了意思。电源的彻底阻隔可选用小功率电源阻隔模块或带多5V阻隔输出的开关电源模块完结，这些部分尽管增加了节点的杂乱，可是却进步了节点的安稳性和安全性，维护 CAN操控器正常作业。
本站网技能修改点评剖析：
现场总线规范及其技能日益成为世界自动操控范畴重视的一大焦点，其原因是它改动了传统操控体系的结构，构成了全新的网络集成分布式操控体系。在我国，现场总线现已发展到推广运用阶段，我国现已成为各种现场总线剧烈抢夺的重要战场。因而研讨现场总线技能及其产品就显得尤为重要。本文正是根据操控器 SJA1000和82C250收发器的基础上，外接上看门狗电路芯片X5045P及高速光耦合器6N137，规划CAN总线接口电路，该电路理论上很好的完结了规划原理要求。该规划简单明了，在电路完结时，还需考虑各模块间的接地、屏蔽等许多问题。PCA82C250供给对物理总线的契合CAN电气协议的差动发送和接纳功用，别的，它具有的电流约束电路，还供给了对总线的进一步的维护功用。经过 82C250与物理总线进行衔接，可使总线支撑多达110个节点的挂接。关于CAN操控器及带有CAN总线接口的器材，82C250并不是有必要运用的器材，由于大都CAN操控器均具有装备灵敏的收发接口并答应总线毛病，仅仅驱动才能一般只答应20～30个节点衔接在一条总线上。
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