TOP1 ARM7内核微操控器LPC2148以太网接口电路
嵌入式主控模块选用了依据ARM7TDMI-S内核的微操控器LPC2148，集成度十分高。内嵌40kB的片内静态RAM和512kB的片内 Flash存储器，片内集成ADC、DAC转化器，看门狗，实时时钟RTC，2个UART，2个I2C还有SPI等多个总线接口，及USB2.0全速接口。便当扩展USB接口、JTAG调试接口、触摸屏，外扩芯片少，而且选用超小的LQFP64封装，使得仪器的微型化得到了保证。而且电路相对简略，下降了开发和出产的本钱。芯片能够完结最高60MHz的作业频率，有着较强的功用，能够满意嵌入式体系μC/OS—II及人性化的人机界面的要求。本规划中 LPC2148一切的接口都有运用。
图2 以太网接口电路图
LED模块选用了20个6种波长的LED。多波长的规划使得丈量更有针对性，丈量数据更有用。咱们的规划能够经过CCD丈量的每个LED的亮度，然后由 LPC2148经过点校对功用操控经过LED电流的巨细，然后使LED之间的亮度坚持一致，进一步进步丈量的准确性。本规划运用的网络芯片是带SPI接口的独立以太网操控器，占用MCU的I/O口较少。CCD模块首要包含整机电源、CPLD、线阵CCD传感器、运算放大器和高精度AD转化器。
智能门禁操控以太网接口电路规划
数字安防体系归纳运用了现代传感技能、数字信息处理技能、计算机技能、多媒体技能和网络技能，能够完结社区各种安防信息的收集、处理、传输、显现和高度集成同享。数字安防体系包含门禁、CCTV视频监控及防盗报警3个子体系，各子体系经过监控网、信息网、电话网、电视网等不同类型的网络互联互通，到达和谐运转、归纳办理的意图。
智能门禁操控体系由上位机、操控器、读卡器、电锁、门磁、辨认卡和出门按钮等组成。体系结构如图1所示。
图1 门禁操控体系示意图
门禁操控体系的作业进程是：从操控中心即上位机经通讯接口向操控器传输事前设置好的各项运转参数，如运用人员信息、出/入门办法等，完结体系初始化作业；一般情况下门禁操控器处于等候状况，当有人刷卡时读卡器经过规范的Wiegand接口将卡号传输到门禁操控器，操控器中收集数据的中止服务程序将当时卡号、卡片状况、当时时刻、操控办法等信息与初始化信息进行比较，得出答应与否的成果，该成果又被送到读卡器中，向读卡人宣布声光指示。当比较成果为答应时，操控器经过继电器驱动电控锁使之退出锁门状况。依据以上作业进程规划出的门禁操控器整体结构如图2所示。
图2 门禁操控器整体结构
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TOP2 智能门禁操控器以太网接口硬件电路
本文选用由S3C44B0X和RTL8019AS组成的智能门禁操控器以太网接口计划。作为一款优异的网络操控器，依据S3C44B0X处理器的体系有必要要有以太网接口电路才干发挥其网络运用的专长。以太网接口电路首要由MAC操控器和物理层接口（physical layer， PHY）组成。S3C44B0X片内已有带MII（media independent interface）接口的MAC操控器，故只需再外接一片物理层芯片，以供给以太网的接入通道。这儿挑选Realted公司出产的高度集成的以太网操控器芯片RTL8019AS。此芯片支撑IEEE802.3；支撑8bit或16bit数据总线；内置16KB的SRAM，用于收发缓冲；全双工，收发一同到达10Mb/s；支撑10Base5、10Base2、10BaseT，并能自动检测所衔接的介质。数据的发送校验，总线数据包的碰撞检测与避免是由 RTL8019AS自己完结的。规划出的以太网接口电路图如图3所示。
图3 以太网接口电路
揭秘LPC2294泵舱以太网信号转化电路规划图
本文提出一种依据LC2294 处理器的泵舱信号转化电路，完结了对3 路4～20 mA电流信号的收集处理，并将4～20 mA 电流信号转化为0～1.6 MPa 压力信号，当压力信号超越设定门限后进行压力超限光报警，转化差错≤0.01 MPa，一同压力数据经过10/100 Mbit·s-1 自适应双冗余以太网上传到上位机，数据发送频率≥5 次/s。
模数转化电路
本规划中选用规范5 V 电源对AD7888 进行供电，并将已转化为电压办法的模仿压力信号别离送入模仿信号1～3 引脚。因为LPC2294 芯片的电平为3.3 V，而AD7888 的电平为5 V。因而，LPC2294 对AD7888 的操控信号需求进行电平转化，这才干安稳的对AD7888 进行操控。规划中运用74LVC245 进行电平转化，将来自LPC2294 芯片的片选信号、时钟信号以及数据输入信号送入74LVC245，经电平转化后别离输入给AD7888。因LPC2294 可接受5 V 电压，所以将模数转化后的输出数据直接送入LPC2294 的P0.28 引脚。其详细电路如图2 所示。
图2 模数转化电路
以太网接口电路规划
以太网接口电路首要由DM9000E 以太网操控器及HR601860 网卡变压器组成。DM9000E 是由Davicom 公司规划的一款低功耗、高集成、高速以太网操控芯片，其可与CPU 直接相连，并支撑10/100 Mbit·s-1 以太网衔接，且接口支撑8位、16 为32 位不同的处理器。体系规划为两个网口，一个主网口，另一个为冗余网口。体系中LPC2294 与DM9000E 选用16 位总线办法进行操控衔接，并将其设定在100 MHz 全双工办法下。经过对LPC2294 的CS2、CS3 引脚进行操控以完结输出片选信号对两个网口进行挑选。电路规划方面将CS2、CS3 与74HC245 的引脚A2、A1 进行衔接，并将74HC245B1、B2 引脚别离与冗余网卡芯片及主网卡芯片的ANE 引脚相连。再将两个DM9000E 芯片的CMD 引脚与LPC2294 的A2 相连。可将主网卡芯片和冗余网卡芯片的数据端口地址与索引端口地址别离装备成为0x83800000、0x83800004 和0x83400000、0x83400004。DM9000E 的物理层发送和接纳端口TXO+、TXO-、RXI+、RXI-别离与HR601680的TPOUT+、TPOUT-、TPIN+、TPIN-相连。如图 3 所示。
在对船只安全重视度日益进步的前提下，本文提出一种船只泵舱信号转化电路规划，该规划便当对船用泵的作业状况进行实时监测，以到达对反常状况的提早预警。规划以ARM7 系列LPC2294 为中心操控器，合作其他芯片完结了将压力传感器输出的压力数据经过网卡传送至以太网的通讯功用。并经过试验验证了信号转化体系的牢靠性。此外，针对自动化收集技能的误判问题，下一步的研讨方向可将收集到的数据进行有用地数据交融，用以进步数据准确性，并削减误判的发生。
TOP3 CAN总线与以太网嵌入式网关电路
提出一种工业现场总线与以太网互联办法，介绍以太网与CAN 现场总线之间协议转化网关的规划与完结，选用AT89C55 作为主处理器，经过两个接口芯片完结CAN总线与以太网的互连，别离给出其硬件结构和软件规划思维。现在，关于CAN 和以太网相连的嵌入式网关规划首要有两种办法：一种是等级低MCU 加接口芯片的规划办法，另一种是高级MCU 加EOS（实时多任务操作体系）再加接口芯片的规划办法。因CAN 只选用了ISO／OSI 参阅模型的一、二层，协议相对简略，比较合适用于低本钱、速率要求不高的离散操控体系。从合理的本钱和有用运用处理才干这两方面考虑，该规划选用等级低 MCU 加接口芯片的办法，其硬件框图见图。
主控芯片及以太网接口模块
依据要求，该体系挑选了功用价格比较高的AT89C55 单片机。它是面向测控目标和嵌入式运用的，所以它的体系结构以及CPU、指令体系、外围单元电路都是依照这种要求专门规划的。它内部带高达20 KB 的FLASH 程序存储器，AT89C55 彻底兼容8051 指令集，片上FLASH 便当了运用者进行在线编程，作业速率最高可达33 MHz，256 B 的内部RAM，32 个可编程的I／O口，3 个16 位的守时／计数器，8 个中止源，支撑低功耗的闲暇作业办法。以太网接口选用的是RTL8019AS 芯片，它是一种高度集成的以太网操控器，能完结以太网前言拜访层（MAC）和物理层（PHY）的悉数功用。RTL8019AS 内部有两个RAM 区域：一是16 KB，地址为0x4000～0x7fff，要接纳和发送数据包有必要经过DMA 读写RTL8019AS 内部的16 KB 的RAM，它实践上是双端口RAM，即有两条总线与其衔接，一条总线用于RTL8019AS读／写或写／读该RAM，即本地DMA；另一条总线用于单片机读或写该RAM，即长途DMA；二是32 个字节，地址为0x0000～0x001F，用于存储以太网物理地址。主控芯片和以太网接口芯片的硬件接口原理图见图2。值得注意的是因为以太网的包最大能够超越1 500 个字节，AT89C55 的片内RAM 只需256 个字节，因而无法存储这么大的包，所以这儿扩展了一个32 KB 的外部RAM，这样一同也能进步单片机的数据传输速度。
图2 以太网接口电路原理图
CAN 接口模块
组成CAN 体系的首要器材是CAN 操控器和收发器。该规划中，CAN 接口模块选用SJA1000 芯片和PCA82C250 芯片。SJA1000 是一个独立的CAN 操控器，它是Philips 公司另一个CAN 操控器PCA82C200 的代替产品，且添加了一种新的作业办法（Peli CAN），这种办法支撑CAN 2．0B 协议。SJA1000 首要完结CAN 的通讯协议，完结报文的装置和拆分、接纳信息的过滤和校验等。PCA82C250 是CAN 操控器与物理总线之间的接口，首要用于增强体系的驱动才干。选用收发器的体系中，节点数至少能够到达110 个，一同还具有下降射频搅扰（RFI）和很强的抗电磁搅扰（EMI）才干。
图3 CAN 接口模块的硬件电路图
这儿介绍的是一种低本钱、高牢靠性、便当的CAN 以太网网关的硬件规划计划，经过实践运用证明，该规划能够作为CAN 总线节点的一个模块，能够与仪器仪表等设备相结合，使其具有网络通讯的才干，比较同类产品的规划，该规划能大大进步其性价比。
TOP4 以太网供电检测和分级接口电路
作业办法：R31 供给检测阻抗。为了在检测电压规模内正确操作，稳压管VR31在输入电压低于11 V时制止分级电路。经过R33和Q31基极-射极电压的一同效果，Q32、Q31和R32构成一个350 mA的偏置电流源。经过R34和1.24 V电压参阅U31的一同效果，三极管Q33构成分级电流源。当稳压管VR32导通时（当输入电压超越大约28 V时），三极管Q34封闭分级电流源。
图1. PoE接口电路 — 等级2
PoE检测和分级
在网络和电信运用中PoE越来越被广泛选用。典型用电设备计划如图1所示，包含了一个PoE接口电路和DPASwitch，DC-DC转化器框图，PoE规范要求PD完结三个功用：检测、分级和通路开关。当输入电压从2.5 V上升到10 V时，开端进入检测，PD内的电阻R31向PSE发送检测阻抗。当输入电压从14.5上升到20.5 VDC时，开端进入分级。在这个阶段，发送设备经过监控PD所吸收的电流量来决议PD的等级。关于1、2和3级，分级电流（ICL）经过电阻R34设定。
MCU与以太网操控器通讯电路
由MCU操控器、1602 LCD液晶显现器、外部数据 存储 器24C04、稳压电源、时钟振荡电路、蜂鸣器、键盘矩阵和由继电器操控的空调机等组成。MCU选用8位C51单片机AT89S52，片内含8 KB的E2PROM和256 B的RAM。该处理操控模块的作业进程为：上电完结初始化后，MCU读取存储在外存24C04中的前次已设置好的温度上下限值和保存的采样间隔值，然后进入主循环。依据采样间隔时刻，MCU读取各数字温度传感器DS1825内温度数据，一同点亮LCD以便显现当时所测温度值，并依据已设置好的温度上下限值来确认是否驱动蜂鸣器报警且操控空调机作业进行温度调理。本模块有杰出的交互功用，运用键盘中止可在线随时设置温度上下限值、采样间隔时刻值并可将这些数据保存至外存中。该模块电路图如图2所示。
网络通讯模块：要使单片机 嵌入式 体系接入Internel网络，有必要处理以太网的接入问题，就要用到专门的以太网操控器。本体系选用MCU+TCP／IP 协议 芯片相结合的接入计划。详细来说：选用RTL8019AS以太网操控芯片，运用10Base-T布线规范经过双绞线进行和上位机的以太网通讯。 RTL8019AS芯片是台湾ReaLTEk公司的依据ISA总线的10Mb／s以太网操控器芯片，它集成了介质拜访操控子层（MAC）和物理层的功用，能够便当地规划依据ISA总线的通讯体系，也能够比较简略地与单片机进行接口。RTL8019AS内嵌TCP／IP网络通讯 协议 ，具有耗电量低、接口简略、程序规划量少的长处，是用来进行以太网接入Internet通讯的抱负芯片。体系上电后，MCU对RTL8019AS内部寄存器进行设置和操控，完结复位和初始化后，就能正常地经过以太网进行数据的收发，电路结构如图3所示。
依据Internet的嵌入式多点温度监控体系灵敏性高、交互性强，可在线依据需求随时修正温度上下限值，体系规划开发进程中充分运用了网络技能与多点温度监控技能相结合的办法及软硬件协同规划的思维，选用模块化规划，稍加裁剪改造可适用于多种不同场合的分布式长途多点温度智能监控体系。该体系经试验 测验 ，安稳牢靠，丈量精度高，实时性强且充分运用了现有网络，利于传统的依据RS 485温度监控体系快速改造为以太网长途智能监控体系，取得更好的社会经济效益。
TOP5 千兆位以太网光纤收发器运用电路
数据线互连
该收发器可直接与+5V PECL信号互连。发射器输入是直流耦合至激光器驱动电路的，亦即在输入处，并未设置电容耦合终端电阻。激光器的驱动电路也是直流耦合的，使各种占空比数据图形的输出光功率相对地平衡。假如数据具有长又接连的状况时刻，输出光功率则会渐渐地将其平均值改动至它的预设值。
在接纳器部分，前置放大器与后置放大器之间是沟通耦合的，然后置放大器输出的实践数据是直流耦合至各自的输出引脚。信号检测输出是单端、+5V PECL信号，也是直流耦合至它的输出引脚。当然，在收发器与支撑的物理层%&&&&&%之间应设置正确的互连电路，图1是引荐的接口电路。
电子部件契合各项有关的法规，让用户在运用时更安全、更牢靠。静电放电（ESD）。避免ESD损坏有两件重要的事项。一是对ESD灵敏的器材应采纳相应的预防措施，选用接地的跨接线，操作台和地板是防静电的。二是机壳中暴露在外部的元件，如双ISC衔接器应契合强制性的体系级ESD测验规范。电磁搅扰（EMI）。高速收发器应满意抗电磁搅扰要求，如美国的FCC、欧洲的CENELEC EN55022（CISPR22）、日本的VCCI等。电子部件要操控电磁辐射来削减对邻近设备的搅扰。EMI功用还依赖于机壳的规划和电路板在机壳内的正确装置。
CO2128以太网信号转化体系电路
现在，单一的信号办法现已没有办法满意实践工程的需求，网络信号、USB总线信号、RS232总线信号以及CAN总线信号等办法是现在运用比较广的总线办法， 但它们之间的交换依然存在问题， 一向遭到杂乱的网络协议所限。而关于网络信号的转化， 都得经过杂乱的算法才干完结， 因而无法满意对时实性要求较高的场合。
本文给出的依据CO2128器材的网络信号转化渠道首要经过CO2128供给的端口来完结CAN总线、RS232总线、USB总线及网络端口间的彼此转化。规划在保证数据准确的前提下， 削减体系开支和进步速度是本规划的要点。经过规划，然后能够构成一个中型/大型的长途监控/数据传输网络， 其间CAN-以太网设备的功用是完结从CAN总线数据到以太网数据的“通明” 传输。本规划的整体结构如图1所示。
图1 体系整体结构结构。
但在规划网络接口时， 要十分注意PCB板的信号线布局。一般要把网络变压器放在间隔DM9161 和RJ45 插座尽量近的当地， 且间隔DM9161不能超越20 mm; 把50Ω的终端电阻放在离网络变压器和DM9161的RX+-， TX+-引脚尽量近的当地。50欧电阻和RX、TX的接地电容需放在DM9161邻近， 不能超越10 mm; 25 MHz晶体不能放在重要信号周围。从DM9161的RX到网络变压器和RJ45的走线有必要对称、直接、平行并挨近。不要走直角、走45度。布RX和TX 时， 应避免运用过孔。RX、TX、CLK和电源走线要求尽量短。RX和TX不能穿插， 相距要在3 mm以上，最好在之间布根地线。从DM9161的RX和TX对到RJ45之间不要走任何数字线路。要坚持这两对信号远离其它信号和大地。在网络变压器和 RJ45下面决不能有地平面或电源平面。一切RJ45的终端引脚和网络变压器有必要紧靠在一同并经过一颗电阻和0.01 uF/2 kV 电容接地。
BANDGAP电阻有必要布在尽量接近47和48脚周围。应避免让任何高速信号坐落这个电阻邻近。图2所示是本体系物理层和网络接口的硬件电路。
图2 物理层及网络接口的硬件电路。
本规划中的网络信号接纳模块电路和RS232转CAN总线模块电路还能够别离将信号处理后的数据直接送到显现设备输出。别的，本规划的可移植性较强，各个模块电路能够别离装置调试， 因而具有很好的灵敏性。
TOP6 以太网供电运用电路规划攻略
以太网供电（PoE）是运用现有的网络5类数据电缆传输直流电源，在传递信号的一同也将电源传递给用电设备（PD），如IP电话、无线接入点及网络监控摄像头号，省去了本地电源。在PoE体系中，为PD供给电源的设备叫供电设备（PSE）。PD的功耗约束在12.95W，PSE输出功率约束为每个RJ-45端口15.4W。考虑到沿CAT-5以太网线（最长可达 100米）传输的电压降，IEEE规范为PD和PSE规则了不同的额外功率。较长的电缆将发生较大的电压降，因而PSE的输出电压要高于标称的48V，以使PD取得满意的功率。
供电设备
PSE供给PD检测、分级、限流以及电源操控功用。一个有用PD需求具有25kΩ的勘探特征，PSE操控器进行 PD检测时，依照检测条件用一个2.8～10V的限流电压对信号线进行勘探。经过丈量V-I，运用斜率计算出端口电阻，对端口衔接设备做出判别：有用 PD、开路、低阻负载、高阻负载、大电容负载、正电源、负电源。为了避免损坏非PD设备，一同也为了避免输出短路时损坏PSE操控器，PSE在PD检测进程中需求约束电流，一般在2mA以内。别的，PSE还需求累计多个沟通周期以便按捺50Hz/60Hz的电力线耦合噪声。
以太网供电技能的开端推动力是VoIP，因为越来越多的以太网设备，如RFID阅读器、PDA充电器、移动电话、笔记本电脑等能够选用这种便当的供电办法，IEEEE802.3af规范界说了五个不同的功率等级，以便PSE高效地办理功率分配。完结PD检测后，PSE操控器将进入PD分级办法，为端口供给15.5V～20.5V电压，并检测进入端口的电流，依据表2所示IEEE 802.3af规则的PD分级规范，可确认PD的功率等级。Maxim推出的MAX5945网络供电操控器能够操控四个独立的端口，选用36引脚SSOP 封装，能够完结PD检测、PD分级及AC/DC负载断接检测功用。图1给出了MAX5945的典型运用电路。
PoE网络能够选用端点或中跨式PSE完结。端口PSE存在于网络衔接的终端。对端点PSE和PD设备来说，电源是经过信号线对儿传输的。因为电源现现已过了以太网衔接的端点上，这种PSE类型供给了一种简洁的PoE计划，十分合适用来布署新的根底网络。需求对现有以太网进行晋级时，能够用中跨PSE办法将电源刺进到以太网中。中跨PSE能够经过CAT-5电缆中的“闲暇线对儿”传输电源，假如只需几个以太网设备需求供电，这是一个最具本钱效益的办法。MAX5945既可用于端点 PSE，也可用于中跨PSE，如图2所示。
具有以太网供电才干的PD运用电路
关于从以太网供电体系取得电源，用电设备有必要契合IEEE802.3af规范规范，要求能够供给PD检测及可编程分级特性信号。PSE进行PD检测时，PD有必要供给25kΩ和小于150nf的辨认特征，以便PSE将PD从不需求供电的以太网设备中辨认出来。分级特征代表PD的峰值功率损耗，要求在 PSE向端口供给PD分级检测电压时能够吸收特定的电流，PD的分级电流对应于所示的5个功率等级。当端口电压达30V～40V时，PD处于欠压闭锁状况，以防发生检测和分级搅扰。
Maxim针对PD端供给了集PD接口和DC-DCPWM操控器于一体的MAX5941，可用于阻隔或非阻隔的反激和正激转化器。 MAX5941A/MAX5941B的PD接口契合IEEE 802.3af规范，可认为PD供给检测特征信号、分级特征信号和一个具有可编程浪涌电流操控功用的集成阻隔开关，还具有宽滞后的供电办法欠压确认（UVLO）以及“电源好”状况输出等功用。在检测和分级期间，集成的MOSFET供给PD阻隔。 MAX5941A/MAX5941B保证检测阶段的走漏电流误差小于10μA。可编程限流功用避免上电期间发生很高的浪涌电流。这些器材的供电办法 UVLO具有宽滞后和长毛病消隐时刻等特性，以补偿电压在双绞电缆上的阻性衰减，并保证体系在检测、分级和上电/掉电诸状况间无扰动转化。
电路剖析：MAX5941A/MAX5941B 中的PWM电流办法操控器可用于规划反激式或正激式电源。电流办法简化了操控环的规划，一同进步了环路的安稳性。集成了高压发动调理器答应器材直接衔接至输入电源，而无需外接发动电阻器。内部调理器供给的电流使操控器发动并开端作业。一旦第三绕组的电压建立起来，内部调理器就被封闭，而由第三绕组供给 PWM操控器运转所需的偏置电流。内部振荡器被设定在275khz，并被微调至额外偏的±10%以内。答应运用比较小的磁性元件以缩小电路板空间。图3所示为MAX5941的典型运用电路。图中，上半部分电路用来别离出PSE运送的-48V直流电源，两个二极管桥整流器（DF02SA）别离从端点或中跨 PSE网络装备中获取电源。电阻器RDISC用于设置PD勘探特征，当二极管桥的阻抗较高时，应选用较小阻值的 RDIES来进行补偿。电阻器RCL用于确认PD的分级特征。栅极电容器CGATE用于设定浪涌电流。正激式DC-DC转化器供给5V输出电压。
TOP7 工业以太网交换机电源体系电路
现在干流的工业以太网交换机均选用双电源冗余供电，输入一般比较常见的输入的电压为直流24V、48V或许交直流110V，220V。经过模块电源（AC-DC，或许DC-DC）阻隔变换到12V，由冗余芯片合并到一路接入片上DC-DC。
工业以太网交换机片上冗余和片上DC-DC电源的挑选
作为用于电力配网或许变电站的电源，未来保证体系的肯定牢靠性，一般挑选凌特、TI等厂家的电源芯片。LTC4352IMS#PBF和 LTC3850GN组成的冗余电源和板上DC-DC作简略的介绍。LTC4352 选用一个外部 N 沟道 MOSFET 发生一个近抱负的二极管。它可代替一个高功率肖特基二极管和相关联的散热器，然后节省了功率和电路板面积。抱负二极管功用完结了低损耗电源 “或” 和电源坚持运用。LTC4352 担任调理 MOSFET 两头的正向电压降，以在二极管 “或” 运用中保证滑润的电流转化。快速接通减小了电源切换期间的负载电压降。假如输入电源发生毛病或被短路，则快速关断将最大极限地减小反向电流。
该操控器可选用 2.9V 至 18V 的作业电源。当电压较低时，需求在 VCC 引脚上布设一个外部电源。在欠压或过压条件下，电源通路被禁用。这款操控器还具有一个开路 MOSFET 检测电路，假如在接通状况中传输晶体管两头的电压降过大，则该检测电路将宣布指示信号。一个 REV 引脚用于启用反向电流，在需求的时分可替代二极管的效果。
下面是两片LTC4352组成双冗余电路：
选用此芯片既能够完结低压的双冗余输入，又能够大大的减小损耗。别的，LTC3850GN 是一款高功用、双通道同步降压型开关稳压操控器，用于驱动全 N 沟道功率 MOSFET 级。该器材所运用的一种稳定频率电流办法架构供给了一个高达 780kHz 的可锁相频率。经过使两个操控器输出级异相操作，最大极限地下降了功率损失和电源噪声。OPTI-LOOP补偿使得能够在一个宽输出电容和 ESR 数值规模内优化瞬态呼应。LTC3850GN 具有一个精准的 0.8V 基准和一个电源杰出输出指示器。其 4V 至 30V 的宽输入电源规模涵盖了大多数电池化学组成和中心总线电压。
用于每个操控器的独立 TK/SS 引脚担任在发动期间使输出电压斜坡上升。电流折返能够对短路条件下的 MOSFET 热耗散加以约束。MODE/PLLIN 引脚担任在突发办法 （Burst Mode） 操作、脉冲跳动办法或接连电感器电流办法之间进行挑选，并答应将该 %&&&&&% 同步至一个外部时钟。
下面由一片LTC3850GN组成的DC-DC电路图：
依据板上DC电压的路数和电流需求，能够由一片或许多片LTC3850GN组成多路DC-DC来满意板上的需求。一同能够依据需求每路能够输出0-20A的电流。
TOP8 双CAN总线与以太网监控电路
现在最常用的现场总线为CAN总线，CAN总线以牢靠性高、本钱低、运用灵敏等许多长处，已广泛运用于智能通讯网络中，但收发器驱动才干的约束不合适远间隔数据传输及长途操控。而以太网技能老练、通讯速度快、软硬件产品丰厚和外围技能支撑全面，能够运用网络进行远间隔通讯，但在工业操控中依然存在部分问题没有处理。结合CAN总线与以太网本身的优缺点，本文研讨了适用于船只监控体系依据双CAN总线与以太网的现场监控模块，该模块可装置于配电开关柜内，能够就近进行电流、电压及开关状况信息的收集，独立进行数据处理，完结丈量、维护、操控等功用。能够经过冗余双CAN总线与其他智能节点进行通讯，而且经过以太网上传重要数据给监控台，帮忙监控台完结监测和操控功用。作为配电网络与监控网络衔接的枢纽，具有很好的开发运用远景。
在现场监控模块中，很多的现场实时数据需求收集和处理，并及时、迅速地向会集监控台传输，即向会集监控台供给整个操控进程的详细数据，一同还要完结判别处理并经过输出模块发送各种操控指令，考虑到其功用杂乱程度，选用了DSP+FPGA双操控器的硬件计划，其硬件结构原理参见图1。
1） A/D芯片 该体系选用AD7865作为A/D芯片，该芯片为高速14位A/D转化器，一同采样4个输入通道，并具有4个采样、坚持放大器。其长处在于能够真实完结多路信号的同步采样，并坚持各通道信号的相位联系。具有片内时钟、读写答应逻辑、多种通道挑选办法以及内部准确的2.5V参阅电压，使得其与高速处理器的接口变得十分简略。本体系共装备了4片AD7865，能同步采样多达16路模仿量数据。
2） 电磁阻隔 一切开关量的输入输出均选用电磁阻隔技能，可有用进步抗搅扰才干，本体系挑选了16片4路集成电磁阻隔芯片ADUM1410，使得该模块能一同完结多达32输入，32路输出的数据收集。
3） FPGA 该体系以EP1C6PQ240作为体系的辅操控芯片，该芯片有5980个逻辑单元，嵌入式存储块有一列M4K块，每个M4K块能够组成各种存储器，包含双端口、单端口RAM、ROM和FIFO等，I/O单元包含一个双向I/O缓冲器和三个寄存器，具有2个锁相环和8个独立体系时钟，芯片管脚数为240个， 可用管脚数为185个。FPGA首要完结数据输入输出操控及数据预处理功用。一切的开关量信号送入FPGA，一切的模仿量信号经A/D芯片转化为数字信号后也送入FPGA，FPGA需求向A/D芯片供给操控信号来操控A/D芯片的读写，一切的数据由FPGA预处理后供DSP读取。
4） DSP 该体系以TMS320LF28335作为主操控芯片［4~5］，该芯片为低功耗、高功用的32位芯片，其内部集成了多种功用模块，不光包含多种通讯接口， 且同一种通讯接口的数量不止一个，如SCI串口有3个，CAN口有2个，只需添加简略的外围器材即可完结扩展功用。DSP首要完结数据处理、逻辑操控及通讯功用。因为FPGA已将很多数据做了预处理，且本体系中DSP与FPGA的16位地址线和16位数据线均相连，选用并行数据传输，DSP只需经过简略的指令即可快速读取所需求的开关量和模仿量值，为状况监控及毛病诊断功用供给根底。
5） CAN通讯 大多数嵌有CAN操控器的操控芯片只需一个CAN操控器，假如期望体系具有双CAN接口，则需求外接一个CAN操控芯片，添加了硬件本钱，电路结构更杂乱。
而本体系运用的DSP芯片中嵌有两个CAN操控器，因而只需将两个CAN操控器别离外接CAN驱动器就能够完结与两条独立的CAN总线衔接。图2以 CANA为例显现了TMS320LF28335的CAN通讯接口电路，CANB的电路规划与此相同。CAN总线收发器82C250是驱动CAN操控器和物理总线间的接口，供给对总线的差动发送和接纳功用。运用高速光耦6N137，完结收发信号的阻隔和DSP与82C250之间的电平匹配。
6） 以太网通讯 本体系选用了W5100作为以太网接入芯片。W5100包含了TCP/IP、UDP等网络协议和DLC、MAC以太网协议。它供给多种总线，包含两种并行总线以及SPI串行总线等接口办法。内置16KB数据缓冲双口RAM，可快速进行数据交换。图3为以太网通讯接口电路图。
W5100供电电压为3.3V和1.8V，其间1.8V可由芯片内部线性稳压电源发生，外接滤波电路后供回芯片。L1、L2均为1μH的电感，C3、 C4均为0.1μF的电容。依据 W5100的作业频率要求，需在XTLP和XTLN引脚直接25MHz晶振及接地电容C1和C2，均为22pF。W5100的内部模仿电路需求在 RSET_BG引脚与地之间外接精度为1%的电阻R4和R5，阻值别离为12k和300Ω。为了完结电气阻隔，消除部分谐波（依据结构的不同能够消除不同次的谐波），有用下降零地电压，需求在W5100与外部接口之直接网络变压器。本体系网络变压器选11FB-05NL，网络变压器的RXPI与RXIN、 TXOP与TXON各需求2个51Ω（精度为1%）的电阻和1个0.1μF的%&&&&&%与特定端相连。DSP经过片选信号DSP_CS选中W5100芯片，经过直接总线办法读（/WR）、写（/RD）信号和数据（DATA）、地址（ADDR）总线能够简略的将W5100看做一个外部存储器来施行操控。
规划了现场监控模块可运用于船只配电网络中的开关柜或重要设备，配电单元内一切电压、电流、开关状况量等运用现场监控模块就地收集及处理，节省了很多电缆，减轻了会集监控台的操控担负，双冗余CAN及以太网等通讯接口，使其与会集监控台的通讯变得便当而牢靠，为整个监控体系采纳灵敏而简洁的网络拓扑结构供给根底，具有广泛的运用远景。
