DSP-LF2407A和CAN總線組成的分布式電機控制系統

系統結構

本系統為一個基于分布式現場總線CAN總線進行通訊，以DSP為微控制器的電機控制系統。為一個具有DSP的高速處理能力和CAN總線通信的高性能和高可靠性的優點結合起來的分布式工業控制系統。系統設計主體分為兩部分：其一執行部件：LF2407-A控制電機動作；其二為網絡通訊：CAN實現分布式監控通信。

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圖 3 系統結構框圖

其系統結構主要可分為三層：第一層、PC機與CAN總線接口層----實現PC機與CAN通訊總線之間的可視化操作控制，以PC-CAN----智能型CAN總線通訊適配卡實現；第二層、CAN總線與DSP控制器LF2407接口層----實現CAN總線和LF2407-A板的CAN控制器的物理接口和通訊；第三層、LF2407的I/O口與步進電機的驅動接口----實現對LF2407-A板的電氣隔離保護和步進電機的大電流驅動，完成電機的實際動作。

PC機作為該系統的上位機，有效的利用PC機計算能力強、容量大、人機界面良好的優點。PC-CAN是具有高性能價格比的智能CAN總線通訊適配卡，它使PC機方便的連接到CAN總線上，實現CAN總線與主機PC的高速數據交換。PC-CAN上自帶光電隔離，保護PC機避免由于地環流的損壞，增強系統在惡劣環境中使用的可靠性。

PCA82C250: 為LF2407內嵌式CAN 控制器與CAN 總線的接口收發器。8腳，高速，可達1Mbps傳輸速率。它提供了對CAN總線的差動發送能力以及對CAN控制器的差動接收能力。

圖5 DSP 2407－A與步進電機驅動接口

驅動電路接口實現了DSP芯片與步進電機之間的電氣隔離，保護了DSP芯片的安全性，又完成了從DSP輸出弱電流（不足10mA）到步進電機驅動所需的大電流（+1.5A）的轉換，提供電機所需驅動電流。其中，TLP521為DSP與步進電機之間的光電隔離耦合器，它起了電平隔離作用，保護了DSP芯片，又完成了信號轉換。RIF530 為VMOS管，是步進電機的驅動電流開關。

CAN 總線物理層：CAN 的物理鏈接通信介質可采用雙絞線、同軸電纜或光纖。采用非破壞性的基于優先權的總線仲裁方式。在本系統中，以雙絞線作為通信介質。