dsPIC3F3013的CAN總線數據采集系統

　　1 硬件構成

　　該數據采集系統由兩部分構成：控制部分，包括前端信號的抗混疊濾波器和用于信號采集的12位模數轉換器;CAN總線接口電路部分，由MCP2515 CAN協議控制器和MCP2551高速CAN收發器構成。系統接3路信號，TEM、PRE、RH分別為溫度、氣壓、相對濕度。

　　1.1 控制部分

　　dsPIC30F3013是Microchip公司生產的傳感器系列數字信號控制器。該控制器采用16位(數據)改良的哈佛結構，并帶有增強型指令集，包含對DSP的有力支持。工作速度最高可達30MIPS，內部集成10通道12位模數轉換器，最大轉換速度為200 ksps。

　　工控系統中，由于各類噪聲的存在，需要在信號采集端加上抗混疊濾波電路，如圖2所示。

　　抗混疊使用Sallen Key二階低通濾波器。由于環境變量均為緩變量，濾波器帶寬設置為30 Hz。電路中R1、R2、C1、C2的值確定了抗混疊濾波器的特征頻率f0，同時也保證了在10 ksps模數轉換速率下12位的分辨率。為了使在整個通帶范圍內信號均能很好地通過，需要調整Sallen Key濾波器的品質因數Q。Q值由式(1)決定：

　　Sallen Key濾波器的幅頻特性顯示，當品質因數在0.7～0.9之間時，頻率特性達到最佳。本Q值選定為0.8。

　　使用dsPIC30F3013的12位ADC模塊進行數據采集。對3路環境信號進行循環掃描，每完成12個采樣/轉換過程產生一個中斷。中斷過程中完成4次平均值數字濾波及相應參數的格式調整，然后，通過SPI接口傳送到CAN協議控制器。