作為一種技術(shù)先進(jìn)、可靠性高、功能完善、成本合理的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通訊控制方式，CAN-bus" title="CAN-bus">CAN-bus已被廣泛應(yīng)用到各個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。例如，在汽車(chē)電子、自動(dòng)控制、智能大廈、電力系統(tǒng)、安防監(jiān)控等各領(lǐng)域，CAN-bus都具有不可比擬的優(yōu)越性?！　?/P>

　　根據(jù)各個(gè)不同應(yīng)用領(lǐng)域的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，本文提出了幾種CAN-bus應(yīng)用系統(tǒng)的硬件方案?！　?/P>

　　基本CAN-bus節(jié)點(diǎn)　　

　　應(yīng)用范圍　　

　　各種自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)，比如樓宇自動(dòng)化、儀表自動(dòng)控制、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸、電機(jī)控制等

　　可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸（≤ 10KM），工作速率可調(diào)（1Mbps≥ 通訊速率≥ 5Kbps）

　　升級(jí)原有的RS-485網(wǎng)絡(luò)

　　2線式通訊　　

　　基本電路

　　電路特點(diǎn) 　　

　　可與應(yīng)用廣泛的C51系列單片機(jī)直接接口，電路簡(jiǎn)單，使用方便；

　　采用DC-DC" title="DC-DC">DC-DC模塊與光電隔離器件，可抑制電磁干擾，保護(hù)系統(tǒng)電路不受網(wǎng)絡(luò)影響；

　　2線式通訊，各總線節(jié)點(diǎn)需自備電源供應(yīng)；

　　根據(jù)通訊速率調(diào)整斜率電阻R33的值，一般在16K～140K之間。

　　元件選型 　　

　　CAN控制器采用PHILIPS的SJA1000，工作于BasicCAN模式或PeliCAN模式下，可直接與INTEL的C51核MCU或Motorola的MCU接口?！　?/P>

　　CAN收發(fā)器" title="收發(fā)器">收發(fā)器采用PHILIPS的P82C250/251，可以在低至5Kbps的傳輸速率下工作，滿(mǎn)足遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的低速率要求?！　?/P>

　　采用高速光耦" title="光耦">光耦來(lái)實(shí)現(xiàn)收發(fā)器與控制器之間的電氣隔離，保護(hù)控制系統(tǒng)電路。光耦選擇高速器件，推薦型號(hào)：6N137或TLP113，以滿(mǎn)足在最高速率1Mbps下的電氣響應(yīng)?！　?/P>

　　為了保證系統(tǒng)能夠可靠工作，并提高抗干擾能力，電路中采用隔離型DC/DC" title="DC/DC">DC/DC模塊向收發(fā)器電路供電。推薦采用定電壓輸入隔離非穩(wěn)壓?jiǎn)屋敵鲂虳C/DC模塊，隔離電壓≥1000VDC，推薦型號(hào)：金升陽(yáng)的B0505S-1W或B0505LS-1W，可以向收發(fā)器電路提供≤200mA的電流；也可以選擇IB0505LS-W75，可向收發(fā)器電路提供穩(wěn)定、低噪聲的5VDC，輸出電流≤150mA，并帶有輸出短路保護(hù)，且引腳與B0505LS-1W完全兼容。　　

　　微處理器可以選用PHILIPS的P87C51x2，6 Clock下的最高時(shí)鐘頻率可達(dá)30MHz，具有3個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器，雙DPTR，足以滿(mǎn)足CAN-bus在最高速率1Mbps下的應(yīng)用。　　

　　向網(wǎng)絡(luò)供電的DeviceNet節(jié)點(diǎn) 　　

　　應(yīng)用范圍　　

　　DeviceNet中的供電節(jié)點(diǎn)；

　　采用5線通訊；

　　高速數(shù)據(jù)通訊；

　　可以向網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)供電?！　?/P>

　　基本電路

　　DeviceNet特點(diǎn)　　

　　5線式通訊（信號(hào)線CAN_H、CAN_L；屏蔽線DRAIN、電源線CAN_V+、CAN_V-）；

　　主干線/分支線結(jié)構(gòu)；

　　最多可支持64個(gè)節(jié)點(diǎn)；

　　同時(shí)支持網(wǎng)絡(luò)供電（傳感器）和自供電（執(zhí)行器）設(shè)備；

　　可選數(shù)據(jù)通訊速率（125Kbps、250Kbps、500Kbps）；

　　可調(diào)整的電源結(jié)構(gòu)，大電流容量，以滿(mǎn)足各分類(lèi)應(yīng)用的需要；

　?。ㄕ?qǐng)參考DeviceNet協(xié)議）?！　?/P>

　　元件選型　　

　　CAN控制器采用PHILIPS的獨(dú)立CAN控制器SJA1000芯片。如果僅作為小型傳感器或?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單功能電路，可以采用集成CAN控制器的PHILIPS　P87C591微處理器芯片。　　

　　CAN收發(fā)器選用PHILIPS的高速CAN收發(fā)器TJA1040或TJA1050，具有速率高、低功耗、電磁性能優(yōu)越等特點(diǎn)，自檢錯(cuò)能力強(qiáng)，還可工作于睡眠模式?！　?/P>

　　采用高速光耦來(lái)實(shí)現(xiàn)收發(fā)器與控制器之間的電氣隔離，保護(hù)系統(tǒng)電路。光耦選擇高速器件，推薦型號(hào)：6N137或TLP113，以滿(mǎn)足在最高速率500Kbps下的電氣響應(yīng)。　　

　　根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)消耗電流的大小、DeviceNet網(wǎng)絡(luò)電源標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇電源模塊電路。第1組＋5V電源，如消耗電流≤50mA時(shí)，可采用線性穩(wěn)壓器，比如LM7805等；如電路消耗電流≥50mA時(shí)，采用開(kāi)關(guān)電源作為電源供應(yīng)部件，比如LM2575、MC34063等。第2組＋5V電源，可采用DC-DC模塊實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)電源與網(wǎng)絡(luò)電源之間還應(yīng)該考慮采取合理的電氣隔離措施。根據(jù)以上因素，整個(gè)電源模塊電路可選用一體式的DC-DC模塊，例如：寬壓輸入定壓輸出隔離模塊WRD242405等。用戶(hù)也可在輸出電流滿(mǎn)足DeviceNet協(xié)議要求的前提下自行選擇DC-DC電源。為了確保該系統(tǒng)的安全，建議在DC/DC模塊

　　及系統(tǒng)的輸入和輸出端接TVS、共模扼流圈、極性保護(hù)，以防止雷擊、浪涌、極性反接，起良好的保護(hù)效果?！　?/P>

　　微處理器可以選用PHILIPS的P89C668芯片，內(nèi)含64K FLASH、8K RAM，可工作于6 Clock模式，晶振頻率可達(dá)30MHz，足以滿(mǎn)足在DeviceNet最高波特率500Kbps下大量的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)采集、DeviceNet協(xié)議解析等復(fù)雜功能的應(yīng)用要求。　　

　　由網(wǎng)絡(luò)供電的DeviceNet節(jié)點(diǎn) 　　

　　應(yīng)用范圍　　

　　DeviceNet中由網(wǎng)絡(luò)供電的節(jié)點(diǎn)；

　　5線通訊；

　　高速數(shù)據(jù)通訊；

　　無(wú)需獨(dú)立輸入電源；

　　可用作為通用CAN-bus節(jié)點(diǎn)；

　　適合于傳感器設(shè)備、微型執(zhí)行器設(shè)備。 　　

　　基本電路

　　元件選型

　　CAN控制器采用PHILIPS的SJA1000芯片。如果針對(duì)小型應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，可以采用集成CAN控制器的PHILIPS　P87C591微處理器芯片。 　　

　　CAN收發(fā)器選用PHILIPS的高速CAN收發(fā)器TJA1040或TJA1050，具有速率高、低功耗、電磁性能優(yōu)越等特點(diǎn)，自檢錯(cuò)能力強(qiáng)，可工作于睡眠模式。

　　采用高速光耦來(lái)實(shí)現(xiàn)收發(fā)器與控制器之間的電氣隔離，保護(hù)系統(tǒng)電路。光耦選擇高速器件，推薦型號(hào)：6N137或TLP113，以滿(mǎn)足在最高速率500Kbps下的電氣響應(yīng)?！　?/P>

　　采用DC-DC模塊向應(yīng)用系統(tǒng)供應(yīng)電源，可有效抑制干擾，提高可靠性。由于網(wǎng)絡(luò)電源存在電壓波動(dòng)大（電壓波動(dòng)＞30%）、干擾信號(hào)多等缺點(diǎn)，因此，應(yīng)該選擇寬電壓輸入隔離（隔離電壓≥1000VDC）穩(wěn)壓?jiǎn)屋敵鲂虳C/DC模塊給系統(tǒng)供電。推薦型號(hào)：金升陽(yáng)的PH2405S-01（Vin：9～27VDC，Vout：5VDC，Iout ：100～200mA）；或者，根據(jù)具體應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)核所需功率不同，也可選用PH2405D-03（Vin：9～27VDC，Vout：5VDC，Iout ：≤500mA）。為確保該系統(tǒng)的安全，建議在DC/DC模塊及系統(tǒng)的前端接TVS、共模扼流圈、極性保護(hù)，以防止雷擊、浪涌、極性反接，起良好的保護(hù)效果。　　

　　微處理器可以選用PHILIPS的P87C58x2芯片，內(nèi)含32K EPROM，可工作于6 Clock模式，晶振頻率可達(dá)30MHz，滿(mǎn)足DeviceNet的通訊任務(wù)編程要求。

　　推薦開(kāi)發(fā)工具　　

　　仿真器： 采用HOOKS技術(shù)的TKS系列仿真器；

　　調(diào)試工具 DP-51單片機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)儀、DP-668綜合仿真實(shí)驗(yàn)儀等；

　　調(diào)試環(huán)境： Keil C51、TKStudio集成開(kāi)發(fā)環(huán)境；

　　實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)： Keil RTX51、uCOSII；

　　CAN分析工具： USBCAN接口卡、PCICAN接口卡、CAN232接口卡；

　　分析軟件： DeviceNet分析軟件、CANOpen分析軟件、CAN分析軟件。