作為一種技術先進,、可靠性高,、功能完善、成本合理的遠程網(wǎng)絡通訊控制方式,，CAN-bus" title="CAN-bus">CAN-bus已被廣泛應用到各個自動化控制系統(tǒng)中。例如,，在汽車電子,、自動控制、智能大廈,、電力系統(tǒng),、安防監(jiān)控等各領域，CAN-bus都具有不可比擬的優(yōu)越性,?！ ?/P>
根據(jù)各個不同應用領域的設計特點，本文提出了幾種CAN-bus應用系統(tǒng)的硬件方案,?！ ?/P>
基本CAN-bus節(jié)點
應用范圍
各種自動控制網(wǎng)絡,，比如樓宇自動化、儀表自動控制,、數(shù)據(jù)遠程傳輸,、電機控制等
可實現(xiàn)遠距離傳輸（≤ 10KM），工作速率可調（1Mbps≥ 通訊速率≥ 5Kbps）
升級原有的RS-485網(wǎng)絡
2線式通訊
基本電路
電路特點
可與應用廣泛的C51系列單片機直接接口,，電路簡單,，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,，保護系統(tǒng)電路不受網(wǎng)絡影響；
2線式通訊,，各總線節(jié)點需自備電源供應,；
根據(jù)通訊速率調整斜率電阻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,，滿足遠距離傳輸數(shù)據(jù)時的低速率要求,。
采用高速光耦" title="光耦">光耦來實現(xiàn)收發(fā)器與控制器之間的電氣隔離,，保護控制系統(tǒng)電路,。光耦選擇高速器件，推薦型號：6N137或TLP113,，以滿足在最高速率1Mbps下的電氣響應,。
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)壓單輸出型DC/DC模塊,，隔離電壓≥1000VDC,，推薦型號：金升陽的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,，且引腳與B0505LS-1W完全兼容?！ ?/P>
微處理器可以選用PHILIPS的P87C51x2,，6 Clock下的最高時鐘頻率可達30MHz，具有3個定時/計數(shù)器,，雙DPTR,，足以滿足CAN-bus在最高速率1Mbps下的應用?！ ?/P>
向網(wǎng)絡供電的DeviceNet節(jié)點
應用范圍
DeviceNet中的供電節(jié)點,；
采用5線通訊；
高速數(shù)據(jù)通訊,；
可以向網(wǎng)絡中的其他節(jié)點供電,。
基本電路
DeviceNet特點
5線式通訊（信號線CAN_H,、CAN_L,；屏蔽線DRAIN、電源線CAN_V+,、CAN_V-）,；
主干線/分支線結構；
最多可支持64個節(jié)點,；
同時支持網(wǎng)絡供電（傳感器）和自供電（執(zhí)行器）設備；
可選數(shù)據(jù)通訊速率（125Kbps,、250Kbps,、500Kbps）；
可調整的電源結構,，大電流容量,，以滿足各分類應用的需要；
?。ㄕ垍⒖糄eviceNet協(xié)議）,。
元件選型
CAN控制器采用PHILIPS的獨立CAN控制器SJA1000芯片,。如果僅作為小型傳感器或實現(xiàn)簡單功能電路,，可以采用集成CAN控制器的PHILIPS P87C591微處理器芯片?！ ?/P>
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,，自檢錯能力強,，還可工作于睡眠模式?！ ?/P>
采用高速光耦來實現(xiàn)收發(fā)器與控制器之間的電氣隔離,，保護系統(tǒng)電路。光耦選擇高速器件,，推薦型號：6N137或TLP113,，以滿足在最高速率500Kbps下的電氣響應?！ ?/P>
根據(jù)應用系統(tǒng)消耗電流的大小,、DeviceNet網(wǎng)絡電源標準來選擇電源模塊電路。第1組＋5V電源,，如消耗電流≤50mA時,，可采用線性穩(wěn)壓器，比如LM7805等,；如電路消耗電流≥50mA時,，采用開關電源作為電源供應部件，比如LM2575,、MC34063等,。第2組＋5V電源，可采用DC-DC模塊實現(xiàn),。系統(tǒng)電源與網(wǎng)絡電源之間還應該考慮采取合理的電氣隔離措施,。根據(jù)以上因素，整個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,。用戶也可在輸出電流滿足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,，以防止雷擊,、浪涌、極性反接,，起良好的保護效果,。
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30MHz,，足以滿足在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)議解析等復雜功能的應用要求,?！ ?/P>
由網(wǎng)絡供電的DeviceNet節(jié)點
應用范圍
DeviceNet中由網(wǎng)絡供電的節(jié)點；
5線通訊,；
高速數(shù)據(jù)通訊,；
無需獨立輸入電源；
可用作為通用CAN-bus節(jié)點,；
適合于傳感器設備,、微型執(zhí)行器設備。
基本電路
元件選型
CAN控制器采用PHILIPS的SJA1000芯片,。如果針對小型應用系統(tǒng)的設計要求,，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,，自檢錯能力強,，可工作于睡眠模式。
采用高速光耦來實現(xiàn)收發(fā)器與控制器之間的電氣隔離,，保護系統(tǒng)電路,。光耦選擇高速器件，推薦型號：6N137或TLP113,，以滿足在最高速率500Kbps下的電氣響應,。
采用DC-DC模塊向應用系統(tǒng)供應電源,，可有效抑制干擾，提高可靠性,。由于網(wǎng)絡電源存在電壓波動大（電壓波動＞30%）,、干擾信號多等缺點，因此,，應該選擇寬電壓輸入隔離（隔離電壓≥1000VDC）穩(wěn)壓單輸出型DC/DC模塊給系統(tǒng)供電,。推薦型號：金升陽的PH2405S-01（Vin：9～27VDC，Vout：5VDC,，Iout ：100～200mA）,；或者，根據(jù)具體應用系統(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,，以防止雷擊,、浪涌、極性反接,，起良好的保護效果,。
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30MHz,，滿足DeviceNet的通訊任務編程要求,。
推薦開發(fā)工具
仿真器： 采用HOOKS技術的TKS系列仿真器；
調試工具 DP-51單片機仿真實驗儀,、DP-668綜合仿真實驗儀等,；
調試環(huán)境： Keil C51、TKStudio集成開發(fā)環(huán)境,；
實時多任務操作系統(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。