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1、基于CAN总线的通信转换器的设计摘要：随着在工业中使用的各种电子设备和控制设备的大量应用，基于现场总线的通信网络产生。CAN总线与用在现有串行通信的正常总线RS-232之间的连接，可以实现构建多点网络和远距离通信。本文讨论了RS-232和CAN总线之间的转换方法，并介绍了通信转换器新的设计和调试。为了克服来自总线配置和各种控制器的通信协议所带来的逻辑矛盾或冲突，在转换器中，选择了独立的总线控制器SJA1000与单片机AT89C51来构成CAN总线的智能节点；利用MAX232来完成从232到微控制器接口卡的TTL的电平转换；提供总线的差动发送功能和

2、CAN控制器的差分接收功能。RS-232在ISM（工业，科学，医学）领域有着不凡的工作且具有内置的UART（异步串行接收）接口，其结合CAN，能快速、准确地实现PC机串行接口和CAN总线之间的数据通信。通过调试检查，该设计有一些长距离直接通信的优点，高通信速度，简单的配置，低成本。由于简单的配置和低成本的原因，它可以取代目前市场中高价格的CAN接口卡。关键词–通信，协议，CAN总线，RS-232，SJA1000I．引言电力系统历来都是一个有着最高的自动化程度的生产部门。基于总线的控制系统将逐步取代分散控制系统，成为我国电子系统自动化的主导设备。由

3、于对RS-232通信距离短（根据EAT/TAI-232标准，只有15米），只能点对点通信，就不能建立多点通信的网络。CAN总线是用在网络测量技术的串行数据传输通信协议之一。RS-232是广泛的用在串行通信的普通总线。各种计算机，外部设备和测量设备可以通过它方便的有机地连接，进而形成一个测控系统。但是，因为它的低速，短距离传输并且它可以使接口信号间串扰。它不能在工业控制直接使用。总线在工业上已经得到了认可，因高性能，高可靠性和独特的设计而出名。例如，在奔驰s型的汽车中使用了系统;一些美国企业已经将CAN总线作为内部总线，应用到产品线及机床。同时，因

4、为CAN总线能提供更多的安全，它在许多领域都有广泛的应用，如医疗、纺织机械、电梯控制等。II．系统综述首先，为了确定节点控制量的数量、类型、信号特征，应当定义每个节点的功能，这是进行控制系统实现组网的第一步。其次，应该选择节点控制器及其相关组件。因为每个节点的功能相对单一，数据量也很小，对CPU的需求大大降低，这可以通过89C51实现。CAN总线的部件，主要由控制器端口，用作82C250的总线收发器和I/O部件构成。最后，根据CAN总线中物理层的协议，以选择总线的介质，设计布线项目，并将其连接到控制网络。A.RS-232和CAN总线之间的能力比较

5、工业设施的通信往往涉及到大量的硬件和软件产品。它用于连接标准计算机平台和工业自动化应用设施之间的协议。此外，使用的设施和协议是不同的。因此，人们希望大多数自动应用设备可以进行简单的串行命令，特别希望这些命令与PC机或附加的串行端口板上的标准串行端口兼容。在PC和通信行业有着最广泛应用的RS-232是串口之一。RS-232被定义为一种可以通过降低速度来增加串行通信的通信距离的单端标准。由于发送端口和RS-232接收器之间的公共信号地，它不能使用具有两个端口的信号。否则，共模噪声会耦合到信号系统。CAN是一个现场总线，它在国际上有着最广泛的应用，全名

6、为“控制器区域网络”。作为一种多主机方式的串行通信总线，作为一种多主机方式的串行通信总线，CAN的基本设计标准要求高速度和更好的抗电磁干扰的能力，甚至要求检查在通信总线中产生的任何错误。当信号通信的距离达到了10公里，仍然可以提供50kbit/s的数字通信速度[3]。表I显示了CAN总线的任意两个节点的大多数通信和定位速度之间的对应关系。表1两个节点之间在CAN总线上最远距离定位速度(kbps)1000500250125100最远距离(n)40130270530620定位速度(kbps)5020105最远距离(n)1300330067001000

7、0B.CAN和RS-232转换器的系统组成在设计将RS-232转变成CAN的过渡设备用单片机AT89C51作为CAN的微处理器，SJA1000作为CAN的微控制器时。如图1所示。SJA1000可以处理通信数据的帧以整合CAN协议中物理层和数据链路层功能[5]。作为CAN控制器和物理总线之间的接口，PCA82C250用于提供总线的差分发送和CAN控制器的差动接收。有三种不同的工作方式可以通过PCA82C250的引脚3（高速，斜率控制，准备）来进行选择。当第3脚接地时，工作在高速。Max用来完成从RS-232到微控制器接口芯片的电平转换。双向232输

8、入RS-232收发r51C89CAN输出MHZ16晶振CAN收发rCAN控制rMHZ11.0592晶zhen振图1系统集合框架来用实现R