[發(fā)明專利]基于CAN總線的模擬量輸出模塊

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310295307.4
• 申請(qǐng)日: 2013-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103336477A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳麗娟;朱三超;張發(fā)光;王琨;張國(guó)萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 貴陽(yáng)中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 李亮;程新敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信息技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于CAN總線的模擬量輸出模塊。

背景技術(shù)

CAN總線是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一，具有多主站運(yùn)行和分散仲裁的串行總線以及廣播通信的特點(diǎn)。CAN總線上任意節(jié)點(diǎn)可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息而不分主次，因此可在各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)自由通信。CAN總線具有通信速率高、容易實(shí)現(xiàn)、且性價(jià)比高等諸多特點(diǎn)的一種已形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線，目前?應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，具有強(qiáng)勁的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的。在當(dāng)今工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制的過(guò)程中，常常需要去測(cè)量物理量，或者控制物理量，在這樣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中，模擬量得到了廣泛的應(yīng)用。模擬量能夠精確的反映物理量的變化過(guò)程，如控制溫度、流量、速度等。如今的工業(yè)控制一般都選著遠(yuǎn)程控制，人們已經(jīng)很少到現(xiàn)場(chǎng)巡查，于是現(xiàn)在總線應(yīng)運(yùn)而生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種基于CAN總線的模擬量輸出模塊，它提高模擬量遠(yuǎn)程控制的實(shí)時(shí)性和可靠度，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明的是這樣實(shí)現(xiàn)的：基于CAN總線的模擬量輸出模塊，包括CAN?總線通訊接口部分、外圍電路部分及I/O?接口部分，?CAN?總線通訊接口部分由CAN總線控制器（1），光電隔離模塊II（6）及CAN總線收發(fā)器（8）組成，CAN總線控制器（1）通過(guò)光電隔離模塊II（6）與CAN總線收發(fā)器（8）連接；外圍電路部分由控制處理器（2）、看門狗芯片（5）及電源模塊（10）組成；I/O?接口部分由DA芯片（4）及光電隔離模塊I（3）組成，DA芯片（4）與光電隔離模塊I（3）連接；控制處理器（2）分別于CAN總線控制器（1）、看門狗芯片（5）及DA芯片（4）連接；電源模塊（10）分別與CAN總線控制器（1）、控制處理器（2）、DA芯片（4）及CAN總線收發(fā)器（8）連接、并通過(guò)直流變壓器（11）分別與光電隔離模塊I（3）及光電隔離模塊II（6）連接。

CAN控制器選用型號(hào)為?SJA1000，CAN總線收發(fā)器型號(hào)為82C250，與光電隔離模塊II均選用隔離光耦?6N137，它們共同組成CAN?總線通訊接口部分，負(fù)責(zé)該節(jié)點(diǎn)與總線之間的雙向通訊，光電隔離模塊II能增強(qiáng)CAN總線節(jié)點(diǎn)的抗干擾能力。

控制處理器可選用89C51單片機(jī)，負(fù)責(zé)節(jié)點(diǎn)的控制和運(yùn)算。

看門狗芯片選用X25045，防止程序跑飛。

DA芯片選用DAC0832，光電隔離模塊I選用隔離光耦?6N137。DA芯片與光電隔離模塊I共同組成I/O?接口部分，它依照控制處理器的指令對(duì)現(xiàn)場(chǎng)器件進(jìn)行模擬電壓輸出控制，這部分通過(guò)DA芯片將數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模擬量向外輸出。

由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明基于?CAN?總線的模擬量輸出設(shè)計(jì)，在CAN?總線?2.0B?協(xié)議的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了帶有?CAN?總線通訊接口的數(shù)據(jù)處理與輸出模塊；智能節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)以控制處理器為核心，結(jié)合CAN總線控制器和CAN總線收發(fā)器，并在控制處理器上外接看門狗模塊，防止程序跑飛，以實(shí)現(xiàn)提高模擬量遠(yuǎn)程控制的實(shí)時(shí)性和可靠度的目的。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，使用效果好。

附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為本發(fā)明的CAN總線控制器與控制處理器的連接電路圖；

附圖3為本發(fā)明的CAN總線控制器與CAN總線收發(fā)器的連接電路圖；

附圖4為本發(fā)明的電源模塊的電路圖；

附圖5為本發(fā)明的光電隔離模塊的電路圖；

附圖6為本發(fā)明的晶振電路的電路圖；

附圖7為本發(fā)明的模擬電壓輸出接口電路圖；

附圖8為本發(fā)明的工作過(guò)程的流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施例：基于CAN總線的模擬量輸出模塊的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括CAN?總線通訊接口部分、外圍電路部分及I/O?接口部分，CAN?總線通訊接口部分由CAN總線控制器1，光電隔離模塊II6及CAN總線收發(fā)器8組成，CAN總線控制器1通過(guò)光電隔離模塊II6與CAN總線收發(fā)器8連接；外圍電路部分由控制處理器2、看門狗芯片5及電源模塊10組成；I/O?接口部分由DA芯片4及光電隔離模塊I3組成，DA芯片4與光電隔離模塊I3連接；控制處理器2分別于CAN總線控制器1、看門狗芯片5及DA芯片4連接；電源模塊10分別與CAN總線控制器1、控制處理器2、DA芯片4及CAN總線收發(fā)器8連接、并通過(guò)直流變壓器11分別與光電隔離模塊I3及光電隔離模塊II6連接。