ABB PM864AK01 3BSE018161R1

　该系统可由一台pc机作为命令发送主机，通过bus-can接口转换模块接入can总线，各节点是有单片机控制的具有can总线数据收发功能的模块，来控制步进电机驱动器及电机终端。在pc机的应用层根据事先规定的格式把数据由usb接口发送给基于usb总线的通用设备接口芯片ch372的usb-can接口转换模块上的单片机，单片机处理之后，再把数据传送到连接着各个步进电机驱动器的节点的can总线上，各个节点的控制模块根据接收到的数据信息进行处理，实现对步进电机的速度、正反转及行程控制。图1为本设计的系统方案图。

图1 系统总体方案图

2 硬件设计方案

　　系统的硬件包括usb-can接口模块和can节点接收模块电路的设计。

2.1 usb-can接口模块电路的设计

　　bus-can接口模块主要是由51单片机、ch372、sja1000及82c250组成，主机通过ch372把数据发送到单片机，单片机再把数据通过sja1000发送到can总线上。图2中给出了从pc机的usb口到can总线的主要元件及其连接。图2及图3中的vdd、vcc均为+5v直流电源，ch372有支持两种电源，+5v和+3.3v，本设计中使用的是+5v，可以直接从usb口获得，简化了电路设计。与单片机连接的ch372和sja1000通过片选信号实现互不干涉的读写过程，完成各自的任务。

图2 usb-can接口转换模块原理图

　　can控制要实现其功能，必须具有外围扩展接口，构成完整的can通信系统，本设计选用pca82c250器件作为can控制器的sja1000和物理总线间的接口，提供总线的差动发送和接收能力，处理来自canh和canh线的信号，并将处理后的信号传至控制单元的can接收区。为了保护芯片并提高抗干扰能力，在控制器sja1000和82c250之间加入高速光电隔离器6n137。can总线网络两端要接120欧姆的匹配电阻，可大大的提高通信的抗干扰性和可靠性。

2.2 can节点模块电路的设计

　　can节点模块的can接口部分与usb-can接口转换模块的can接口部分的电路设计是一样的，如图3所示。单片机把接收到的数据处理之后，从p1.0、p1.1表现出来，分别输出电机转动方向信号和频率及个数一定的pwm脉冲信号提供给电机驱动器，实现电机的控制。为了提高抗干扰能力，加光电隔离器tlp5621，因为输出的数字信号频率不是很高，tlp5621的转换时间已满足要求。为了电机运行的安全性，可在电机负载周围合适的位置设置两个机械急停按钮，负载发生故障时按下按钮，通知单片机停止pwm输出，实现电机故障急停。

图3 can节点模块电路原理图

3 软件设计方案

3.1 通信协议

　　pc机客户端应用软件发送相应的控制命令后，利用计算机应用层提供的ch372接口协议，usb端口会依次向下发送一个或多个双字节的数据信息，两个模块中的单片机处理各自接收到的数据，实现电机控制。每一个双字节数据位的定义如下：

(1)电机选择：每一个不同的高字节数据和各个can节点的sja1000中的验收代码寄存器的值一一对应，可以使低字节的控制命令准确的到达对应的电机驱动器。

(2) 电机启停选择：1为启动，0为停止。

(3) 电机正反转选择：1为正转，0为反转。

(4) 电机速度选择：从00到11分别设有四个档位的速度。通过改变脉冲周期改变速度。

(5) 电机行程选择：从0000到1111分别代表十六个不同行程的脉冲数。

3.2 软件流程

　　pc机发送的每一个双字节数据都是先发高字节，后发低字节，usb总线接口芯片ch372选用单向数据流通讯方式，接收完数据块后，以外部中断请求方式通知单片机接收数据，单片机应答后进入中断服务程序，把接收到第一个双字节数据的高字节写入正处在复位模式的can控制器sja-1000的数据发送缓冲区的标识码字节1的地址，低字节写入can控制器sja1000的数据发送缓冲区的tx数据1的地址，can控制器sja1000由复位模式进入工作模式，并发送数据到can总线，数据发送完毕并对方收到后，can控制器回到复位状态，把接收到的下一双字节数据的高字节写入正处在复位模式的can控制器sja1000的数据发送缓冲区的标识码字节1的地址，低字节写入can控制器sja1000的数据发送缓冲区的tx数据1的地址，can控制器sja1000由复位模式重新进入工作模式，并发送数据到can总线……，直到读到的ch372缓冲区中所有数据发送完毕，单片机退出中断，等待下一次中断。图4为转换模块程序流程。

　　在can节点模块数据接收端，单片机接收到saj1000缓冲区的数据后，通知对方收到数据并清空sja1000接收缓冲区，然后进行数据处理，通过单片机i/o口控制电机动作，数据处理完后，准备下次数据接收。图5为can节点模块流程

1794-IE8

1794-OE4

1794-PS13

1756-A4

1756-CNBR

1756-ENBT

1756-L61

1756-PA72

1756-RM

1756-RMC1

6ES7272-0AA30-0YA1

IC693CPV350

IC693MDL240

IC693MDL940

IC693PWR321Y

OPB-SCE-MM

SST-PFB-CLX

IC693CPU374

TSXP57103M

A06B-6102-H230#H520

EQ-A156

3625

140ACI04000

140CRA21110

140DDI35300

140DDO35300

140XBP01000

140XTS00200

990NAD21110

990NAD23000

FS225R12KE3/AGDR-71C

FS300R12KE3/AGDR-71C

FS450R12KE3/AGDR-71C

1756-A10

1756-IM16I

1756-OA16I

FR-E740-2.2KW

FRN1.5ES-4C

FRN2.2E1S-4C

VS-5EX-1

SST-PB3-PCU

MVME162-511A

6GT2801-3AB10

3ASC25H203

3ASC25H204

3ASC25H209

M100AVS5

M25

GRANVILLE-PHILLIPS  274003

GRANVILLE-PHILLIPS  275203

GRANVILLE-PHILLIPS 275856-EU

DPW01

EVF8201-E

MS2711D

3F88L-160

1756-L55M12

3156023-000K

WE43-G02-C4

1756-A17

1756-CNBR

1756-ENBT

1756-IB16I

1756-IF16

1756-L62

1756-OB16I

1756-OF8

1756-PA75

1756-TBCH

1756-TBSH

1784-CF64

FC3022P110T5E21H2XGCXXXSXXXXAOBXCXXXXDX(3*380V-500

THROTTLE CONTROL VALVE 253B-2-50-2

A03B-0819-C060

A03B-0819-C104

A03B-0819-C154

140ACO13000

140ARI03010

140ATI03000

140AVI03000

140CPS21400

140CPU67160

140DAI35300

140DRA84000

140XBP01600

140DDI35300

1756-ENBT

1756-IF16

1756-IM16I

1756-OV32E

L3MF-032/64GFOKS-G    序列号S/N：118516-002

EV1000-4T0037G

IPC5000C

140ACI04000

140ACO02000

140ACO13000

140CPS11420

140CPU11302

140CRA21110

140CRP81100

140DAO85300

140DDI35300

140XBP01600

A860-2000-T301

100-C72A11

100-D180A11

100-D300EA11

100-DS1-11

100-FA11

100-SB11

1756-IB32

1756-L63

1756-OW16I

1756-PA75

A1005

140DDI84100

6EP1437-0BA00

1756-CNB

1756-ENBT

1756-IB32

1756-L61

1756-OB32

1756-PA75

ATV312HU15N4

6AV6648-0AC11-3AX0

6AV6648-0BC11-3AX0

6ES7216-2BD23-0XB8

6ES7901-0BF00-0AA0

6SE6440-2UD22-2BA1

TV1001

IS200SCNVG1A

ASE2000 TEST SET

IC200ALG264

IC200ALG320

6AV6643-OCB01-1AX1

6AV6643-OCDO1-1AX1

6RA7018-6DV62-0

E3JK-DS30M1

FR-E740-2.2K-CHT

FRN1.5E1S-4C

FRN2.2E1S-4C

ABE7-R16S111

TURBO V1001

140ACI04000

140ACO13000

140ARI03010

140CPS11420

140CPU65150

140DDI35300

140DDO35301

140XBP01600

SEL-G-2-AC-200

LV438630

CH-1290

5136-PFB-104

200X25/50

ICSI08E1

ICSI16E1

ICSI08E1

ICSI16E1

CIMR-VB4A0001BAA 3

CIMR-VB4A0002BAA

CIMR-VB4A0004BAA

SGDV-1R9D11A

VT5100000

1756-M02AE/A

IC200CPU002

IC200MDL640

IC200MDL740

IC200PWR102

6430-001-N-N

6ES5451-7LA12

6SN1145-1BA02-0CA2

142UME300CACAA

1746-A7

1746-IB8

1746-N2

1746-NI8

1746-OB8

1746-P2

1747-BA

1747-L511

1747-M1

1761-NET-ENI

6SE6440-2UD27-5CA1

6SE6440-2UD31-1CA1

EFC3M080

LKLA-NC

PTQ-PDPMV1

SEL-G-2-AC-200

LKLA-NC

6AV6542-0CC10-0AX0

 WAE-7341-K9

DISK-SATA2-500GB

WAE-674-K9

WAVE-574-K9

WAVE-INLN-4CG

IC200ALG230

IC200ALG260

IC200ALG264

IC200ALG320

IC200ALG620

IC200CHS022

IC200CMM020

IC200CPUE05

IC200MDL640

IC200MDL650

IC200MDL740

IC200MDL750

IC200PWR002

IC698CHS009

IC698CRE030

IC698ETM001

IC698PSA100

IC698RMX016

XBTGT5230

ASD-A2023-AB

ECMA-C31020ES

353A2FNNNNNNNA4

ATV12H037M2

2711P-T7C4D1

6SL3320-1TE38-4AA3

AS-S908-120

IC200CPU002

IC200MDL640

IC200MDL740

IC200PWR102

1746-BAS-T

JRMSP-P8601

1756-IF8

3700

MDV60A-0110-5A3-4-00

HVE03.2-W030N

1756-A17

1756-CNBR

1756-ENBT

1756-FO8

1756-IB16I

1756-L62

1756-N2

1756-OB16I

1756-PA75

1756-TBCH

1756-TBSH

1784-CF64

RL-1600

3504E

3505E

3664E

3704E

4119A

PC-A984-145

M100DC HIPOT TESTER

MDS60A0040-5A3-4-00

1747-L532

MHD112C-024-NG0-AN

DSAI145

DSBB175

DSMB178

DSPC172

00705-A-1733

D35614  TYP:TPR280 NO:TPR26950

AS-S908-120

1756-DNB/D

1746-NO4I

3V4150

6SE3213-6CA40

 ROF 137 5339/11

ROF 137 5336/1

ROF 137 5396/2

SDCS-CON-2A

1336-L4

ATV61HD15N4Z

DPS-800GBA

TFT7600

AM-SA85-000

AD916AE

CP60-P096IFR