基于CAN總線的旋轉編碼器采集模塊設計

圖3 旋轉編碼器采集電路仿真波形

3.3 CAN總線通訊部分

LPC1768處理器支持CAN 2.0B規范，兼容IS011898-1標準，基于此，本文選取飛利浦半導體公司生產的PCA82C250芯片作為CAN總線收發器，通訊匹配電阻選取120 ，i1，CAN收發器電路見圖4。

圖4 CAN收發器電路

3.4 電源部分

LPC1768工作電壓為3. 3 V，而CAN收發器及旋轉編碼器采集電路部分電壓為5 V，所以先使用MC33063將輸人電壓降到5V，供相關電路使用，然后再通過LM1117-3.3V將5V電壓降到3.3V，作為處理器工作電壓。電源電路見圖5。

圖5 電源電路

4 軟件設計

系統采用RealView MDK-ARM V4.10為開發平臺，以C語言為主要開發語言，程序主要分三個部分：旋轉編碼器采集部分采用中斷方式，通過LPC1768的定時捕獲單元來完成對輸人脈沖信號的計數工作；CAN通訊部分也采用中斷方式監聽來自DPU或者其他控制主機傳來的命令，然后執行相應的數據傳送任務；而主程序則通過一定的時間調度算法，完成旋轉編碼器轉動方向的判斷、角速度的計算以及設置相應的指示燈狀態、處理CAN通訊過程中出現的異常狀況、喂狗等操作。主程序流程圖見圖6。

圖6 主程序流程圖

5 結論

本文設計完成的旋轉編碼器采集模塊，適用于各類工業控制現場，具有較廣的應用前景。經實驗室初步驗證并應用于某工業現場測試，該模塊對旋轉編碼器輸人信號處理結果滿足用戶要求，并且能夠可靠地與現場控制系統進行通訊，工作性能穩定，具有很強的抗千擾能力和很高的安全性。