1 概述

    作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式，can-bus已被广泛应用到各个自动化控制系统中。例如，在汽车电子、自动控制、智能大厦、电力系统、安防监控等各领域，can-bus都具有不可比拟的优越性。

    根据各个不同应用领域的设计特点，本文提出了几种can-bus应用系统的硬件方案。

    2 基本can-bus节点

    2.1 应用范围

    ● 各种自动控制网络，比如楼宇自动化、仪表自动控制、数据远程传输、电机控制等

    ● 可实现远距离传输（≤ 10km），工作速率可调（1mbps≥ 通讯速率≥ 5kbps）

    ● 升级原有的rs-485网络

    ● 2线式通讯

    2.2 基本电路

    图1 基本can节点原理图

    2.3 电路特点

    可与应用广泛的80c51系列单片机直接接口，电路简单，使用方便；

    采用dc-dc模块与光电隔离器件，可抑制电磁干扰，保护系统电路不受网络影响；

    2线式通讯，各总线节点需自备电源供应；

    根据通讯速率调整斜率电阻r33的值，一般在16k～140k之间。

    2.4 元件选型

    ● can控制器采用philips的sja1000，工作于basiccan模式或pelican模式下，可直接与intel的80c51核mcu或motorola的mcu接口。

    ● can收发器采用philips的p82c250/251，可以在低至5kbps的传输速率下工作，满足远距离传输数据时的低速率要求。

    ● 采用高速光耦来实现收发器与控制器之间的电气隔离，保护控制系统电路。光耦选择高速器件，推荐型号：6n137或tlp113，以满足在最高速率1mbps下的电气响应。

    ● 为了保证系统能够可靠工作，并提高抗干扰能力，电路中采用隔离型dc/dc模块向收发器电路供电。推荐采用定电压输入隔离非稳压单输出型dc/dc模块，隔离电压≥1000vdc，推荐型号： b0505s-1w或b0505ls-1w，可以向收发器电路提供≤200ma的电流；也可以选择ib0505ls-w75，可向收发器电路提供稳定、低噪声的5vdc，输出电流≤150ma，并带有输出短路保护，且引脚与b0505ls-1w完全兼容。

    ● 微处理器可以选用philips的p87c51x2，6 clock下的最高时钟频率可达30mhz，具有3个定时/计数器，双dptr，足以满足can-bus在最高速率1mbps下的应用。

    2.5 软件流程

    对于图1所示的基本can节点，其控制软件应按模块化设计，一般由以下几个部分组成：

    sja1000初始化模块

    sja1000接收数据模块

    sja1000发送任务模块

    sja1000错误处理模块

    其他系统任务模块

    根据所处理任务的不同，“其他系统任务模块”也有所不同。在这里，关于sja1000的控制模块程序设计，应是系统的重点之一。各模块之间的衔接关系如下图所示：

     图2 基本can节点软件流程

    对于具有复杂功能的项目开发，建议采用rtos（实时操作系统）作为任务调度的核心程序，以节约开发时间，提高系统的实时性。例如，可以采用keil c51中内嵌的实时多任务操作系统rtx51，或者采用ucosii操作系统。其中，rtx51支持sja1000芯片和p97c591芯片的内联can驱动程序，免去了大量的芯片编程工作，可大大缩短项目的开发周期。

    3 向网络供电的devicenet节点

    3.1 应用范围

    devicenet中的供电节点

    采用5线通讯

    高速数据通讯

    可以向网络中的其他节点供电

    3.2 基本电路框图