分析及應用CAN接口典型電路
CAN總線簡介CAN是Controller Area Network 的縮寫,目前CAN總線被廣泛的應用在汽車電子領域和工業的現場總線中,相比于RS485而言,CAN總線具有如下特點:
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/201807/384624.htm通信速率可達到1Mbps(通信距離小于40米);
通信距離可達10Km(通信速率小于5Kbps);
無主從之分,任意節點之間可以進行數據交互;
仲裁機制明顯,多節點同時通信不會造成總線擁堵;
錯誤處理機制豐富,可保證CAN通信的穩定可靠;
標識符ID有標準幀(11位ID)和擴展幀(29位ID)之分;
硬件設計思路本文主要介紹片上CAN接口電路的設計,不討論SJA1000的硬件設計。
現在mcu種類繁多,片上資源豐富,很多8位、32位單片機都帶有片上CAN資源,所以用戶在使用片上CAN總線時主要考慮選擇合適的電平轉換芯片就可以,這樣可大大降低設計的難度,而且還能提高硬件的穩定性。
在用單片機設計CAN接口電路的時候,必須要考慮電平的轉換情況,所以有兩個問題你要有概念:
單片機的電平是TTL電平;
CAN的電平是以CANH、CANL兩線之間的差分電壓定義的;
TTL電平與CAN電平不兼容;
所以在設計電路的時候,必須想到要電平轉換,這也是該電路的設計核心,幸好很多半導體公司都替你想好了,所以你只需要選擇一款合適的CAN收發器芯片就可以了。常用的CAN收發器芯片有:42675,PCA82C250等。
CAN典型電路以片上CAN資源為核心,配合CAN收發芯片所設計的電路如下:

從圖中可以看出,CAN接口電路非常簡單,這種接口類的技術,一般硬件電路教簡單,麻煩的是協議。
抗干擾設計
通訊隔離
為了提高CAN總線的穩定性,一般將CAN總線與單片機網絡隔離開來,與RS485電路不同的是,CAN總線與單片機相關的引腳只有兩個,所以使用一個雙通道數字隔離芯片就可以完成了,隔離電路如下圖所示。

限流保護
防止CAN總線的電流過大將芯片燒壞,可以在總線上串入自恢復保險絲,當電流過大時,保險絲熔斷,電流恢復正常時保險絲自恢復。
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