CAN总线老化测试系统设计方案

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1、作者:PanHongliang仅供个人学习基于CAN总线的老化测试系统的设计来源：大比特商务网摘要：汽车上用的电子设备的可靠工作与优良性能关系者驾驶者的生命安全。车用电子设备岀厂前要求对设备内部电路板进行长时间老化测试，以检测电路板在高温环境和各种输入信号条件下，是否仍正常工作。只有经过老化测试的电路板才能出厂。由于需要老化测试的电路板数量巨大，要求该系统能同时老化测试许多块被检测电路板，因此设计了本老化测试系统。整个老化测试由1个通信模块、10个测试模块、1个温控模块及上微机软件构成。本老化检测系统的系统结构图如图1所示。关键字：检测模块，硬件系统，微控制器0引言汽车

2、上用的电子设备的可靠工作与优良性能关系者驾驶者的生命安全。车用电子设备出厂前要求对设备内部电路板进行长时间老化测试，以检测电路板在高温环境和各种输入信号条件下，是否仍正常工作。只有经过老化测试的电路板才能出厂。由于需要老化测试的电路板数量巨大，要求该系统能同时老化测试许多块被检测电路板，因此设计了木老化测试系统。整个老化测试由1个通信模块、10个测试模块、1个温控模块及上微机软件构成。本老化检测系统的系统结构图如图1所示。图1系统结构图在本系统中，每个检测模块最多可同时检测10块电路板，共有10个检测模块，因此，整个系统在一次老化检测过程可以同时检测100块电路板。捡测

3、槿块将检测的数据通过CAN通信送给通信模块，由通信模块通过串行通信发送给上位机，由上位机软件对检测数据进行解析，判断被测电路板的工作状态，显示每一块被测电路板的工作状态，存储每块被测电路板的检测数据，生成历史报表。上位机软件还向操作员提供良好而方便的人机交互界面，操作员通过该界面，可以设置系统老化的时间、温度与测试模式。1通信模块设计通信模块在老化系统中处于核心地位，它完成两方面的任务：一方面，通过串行异步通信与上位机通信，接收用户通过上位机发来的控制命令，向上位机发送检测的数据。另一方面，通过CAN通信方式与10个检测模块及1个温控模块通信，向检测设备发送命令和采集数

4、据。通信模块的硬件系统框图如图2所示。1.1硬件设计通信模块采用C8051F040作为核心。C8051F040具有许多优点。1.采用高速8051微控制器内核，流水线结构，大部分指令的执行时间为一或两个系统时钟周期。2.有4352字节的内部RAM和64K字节的FLASH,满足大多数应用设计对存储空间的需要，无需外接存储器，因而了简化系统设计。3•配置多种端口,如SPI、SMBus和UART。4.C8051F040内置标准CAN控制器，只要外接CAN通信接口芯片就可以进行通信，方便实现CAN总线通信，提高通信的可靠性。山于C8051F040集成的是CAN控制器，要使实现CA

5、N总线通信，还需要外接CAN总线收发器，常用的CAN总线收发器有Philips公司的PCA82C250收发器、高速TJA1050收发器等。本设计采用了TJA1050高速CAN收发器，TJA1050具有电磁辐射低、防短路、不上电时对总线无影响等特点。为了进一步提高系统的抗干扰能力，C8051F040的CAN控制器引脚CANTX、CANRX和收发器TJA1050之间并不直接相连，而是通过由高速光耦6N137构成的隔离电路后再与TJA1050相连，这样就可以很好的实现了CAN总线上各节点的电气隔离。增加隔离电路虽然增加了节点的复杂性，但它却提高了节点的稳定性和安全性。此外，为

6、避免信号反射，导致通信的可靠性与抗干扰能力下降，甚至无法通信，因此，在CA7总线的两端需要加有2个120欧姆的总线阻抗匹配电阻。由于C8051F040的端口电压为3.3V,串行通信电路釆用的电平转换芯片为MAX3232。1・2软件设计1.2.1串行通信程序设计通信模块一方面通过串行通信接收上位机的命令，主要命令有启动、停止和参数设置命令。用户通过参数设置命令为系统设置不同参数，可以保证老化的正确进行。另一方面通过串行通信向上位机发送检测到的数据。为简化设计，通信模块和上位机的串行通信采用固定长度的信息帧格式，一帧信息包括帧头、有效数据或命令、CRC16校验位等。通信模块

7、接收上位机信息通过中断方式实现。在中断服务程序中，每接收到一个帧头后，开始接收后面若干字节的信息，经CRC16校验有效后，就认为是一个有效的信息帧，按照约定的串行通信协议解析该信息帧，取出其中的有效命令。通信模块每收到一个有效命令帧，向上位机发送一帧应答信息。为保证通信正确，上位机软件对通信采用超时机制。由于通信模块接收命令和处理命令速度的不同步，为保证上位机发来的每条命令得到执行，需要将有效命令放入到命令缓存队列的队尾。该命令缓存队列采用环形结构，接收的有效命令被放到队尾，而主程序从命令缓存队列的头部取出一条命令，进行后期处理。为方便从