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基于CAN的电源控制系统设计
发布时间:2016-08-07 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]- 摘 要：介绍了绕行电感器基于CAN的集散式电源控制系统中通信的实现，对其软硬件的设计，调试关键处及其实现的具体功能进行了说明。
关键词：CAN总线；TMS320LF2407；集散式电源控制系统；通信
CAN总线是一种能有效支持分布电感生产厂家式控制系统的串行通信网络，一方面，其通信方式灵活，可实现多主方式工作，还可实现点对点、点对多点等多种数据收发方式；另一方面，他能在相对较大的距离间进行较高位速率的数据通信，例如在3．3km的距离内其传输速率可达20kb／s。我们的系统是由上位机对多台并列的单电源控制系统进行控制管理，单电源的间距在100m左右，且其必须置于较高的位置，系统之间要进行快速的数据传输，CAN总线能很好的满足该系统的要求。
1 系统总体结构
图1是该集散电源控制系统的结构示意图。
其中：CAN0节点是上位机。
本系统用的是C51单片机，外接CAN控制器SJA1000，他对下面多台下位机传送控制定值，并且在收集下位机送来数据后对其进行分析计算以改变定值。节点CAN1～CAN31（最多可有31台）为各单电源的控制部分，我们采用的是TI公司的TMS320LF2407芯片做主控，其上集成有CAN控制器模块。
2 LF2407及其集成CAN控制模块介绍
LF2407是TI公司推出的定点DSP处理器，他采用高性能静态CMOS技术，供电电压为3．3V，指令周期可达25ns，其上集成了包括CAN控制器在内的多个外围模块及存储器，适用于电机及逆变电路的控制。
CAN控制器模块是集成于LF2407中的一个16位外设模块。该模块具有以下特性：
（1）支持CAN2．0B协议，支持标准标识符（11位）及扩展标识符（29位），支持数据帧与远程帧。
（2）配置有6个邮箱，2个接收（0，1号），2个发送（4，5号），2个可配置（3，4号）；每个邮箱数据长度为8B。接收邮箱可进行标识符屏蔽。当标识符位被屏蔽时，在接收数据帧时无须对该位标识符进行校验。
（3）具有可编程的位定时器、中断服务和CAN总线唤醒功能。
（4）能自动回复远程请求，当发送错误或数据丢失时，有自动重发功能。 每个邮箱寄存器包含7个字的信息，与各功能模块控制寄存器相类似，LF2407为其分配了固定的数据存储器地址，例如邮箱0，其寄存器分配如下：
MBX0A～D（4个字的存储空间）地址：7204～7207其中：标识符（按29位设置）在MSGIDnH的后13位和MSGIDnL中。
3 硬件电路设计及调试
在设计LF2407的CAN通信电路时应注意一个问题，即2407的供电电压为3．3V，其CAN控制模块输出的高电平也只有3．3V，电感器厂家与CAN驱动器PCA80C250电平（5V）不兼容，在设计电路时加隔离光耦时要加以注意。图2所示为下位机侧的CAN通信原理图。
由于TX的输出光耦采用的是射极输出方式，我们的输出光耦应采用6N136（137由于其结构原因不能满足要求），图3是我们进行数据发送时测试得到的R42两端的电压波形（输出10101010…）
由我们对CAN通信控制器的位配置寄存器BCR1的设置可知，每一位数据所占的时间段中，我们的采样点在70％的时间点，在这一点的输出电压必须在额定高低电平的设定值范围内。我们选定R42＝5kΩ，得到以上波形，满足采样点处高电平≥3．5V，低电平≤1．5V。
4 通信协议及软件实现
在系统中，上位机给下位机发送运行定值以及起停信号，并且会定时查询各单机的运行状况以对电感器作用其状态进行相应的调整。
具体通信过程分为2类：
（1）上位机向下位机传送操作命令及定值，上位机发送的是数据帧。
上位机发送完数据帧后，若下位机收到该数据帧则向上位机发送确认帧，该数据塑封电感帧发送结束。若发送失败，上位机在等待一段时间后未接收到确认帧，则自动重发该数据帧。
（2）上位机对下位机的运行状态及各种记录定值进行查询，上位机发送的是远程帧。基于DSP双路音频信号实时处理系统设计摘要 采用TMS320C5509A作为核心处理器，给出了一种利用DMA结合多通道缓冲串口McBSP组成的语音信号采集系统的实现方法。合理分配了数据缓冲空间，可靠稳定地实现数据的实时更新，完成双路立体声
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