1 引言

　　由于can總線的系統集成特點，基于汽車車身控制系統的can總線技術應用范圍已經遠遠超越汽車控制領域，擴展到了機械工業、家用電器及傳感器等各種其它測控領域，被國際公認為是重要的的工業現場總線。作為運動控制對象，步進電動機作為一種將離散的電脈沖信號轉化成角位移的機械執行裝置，具有結構簡單、成本低、定位精度高和無誤差累積等優點，已被廣泛應用于各種自動控制系統中。隨著微型計算機和微電子技術的發展，步進電機的這一性能必將得到更為廣泛的應用。因此對于can總線的步進電動機控制研究具有十分明顯的現實意義。

2 系統總體設計方案

　　該系統可由一臺pc機作為命令發送主機，通過bus-can接口轉換模塊接入can總線，各節點是有單片機控制的具有can總線數據收發功能的模塊，來控制步進電機驅動器及電機終端。在pc機的應用層根據事先規定的格式把數據由usb接口發送給基于usb總線的通用設備接口芯片ch372的usb-can接口轉換模塊上的單片機，單片機處理之后，再把數據傳送到連接著各個步進電機驅動器的節點的can總線上，各個節點的控制模塊根據接收到的數據信息進行處理，實現對步進電機的速度、正反轉及行程控制。圖1為本設計的系統方案圖。

圖1 系統總體方案圖

3 硬件設計方案

　　系統的硬件包括usb-can接口模塊和can節點接收模塊電路的設計。

　　3.1 usb-can接口模塊電路的設計

　　bus-can接口模塊主要是由51單片機、ch372、sja1000及82c250組成，主機通過ch372把數據發送到單片機，單片機再把數據通過sja1000發送到can總線上。圖2中給出了從pc機的usb口到can總線的主要元件及其連接。圖2及圖3中的vdd、vcc均為+5v直流電源，ch372有支持兩種電源，+5v和+3.3v，本設計中使用的是+5v，可以直接從usb口獲得，簡化了電路設計。與單片機連接的ch372和sja1000通過片選信號實現互不干涉的讀寫過程，完成各自的任務。

圖2 usb-can接口轉換模塊原理圖

　　can控制要實現其功能，必須具有外圍擴展接口，構成完整的can通信系統，本設計選用pca82c250器件作為can控制器的sja1000和物理總線間的接口，提供總線的差動發送和接收能力，處理來自canh和canh線的信號，并將處理后的信號傳至控制單元的can接收區。為了保護芯片并提高抗干擾能力，在控制器sja1000和82c250之間加入高速光電隔離器6n137。can總線網絡兩端要接120歐姆的匹配電阻，可大大的提高通信的抗干擾性和可靠性。