电液伺服机构与CAN总线接口设计

电液伺服机构与CAN总线接口设计

1前言

CAN(Controller Area Network)即控制器局域网络。CAN总线是一种多主站局部网络，能够有效支持分布式控制系统或实时控制系统的通信功能;它采用双线串行通信方式工作。微处理器可通过CAN控制器挂到CAN总线上，它具有较强的检错功能以及优先权和仲裁功能，可在高噪声环境中使用，其传输速率可高达1Mb/s。

1.2　PC/104

PC/104是工业嵌入式PC的机械电气标准。它的制定，为嵌入式应用提供了标准的系统平台。PC/104总线与PC/AT总线(ISA)完全兼容。它符合IEEE-P996标准，所有信号电平与TTL兼容。PC/104模块一般提供6mA的总线驱动能力，可驱动15个低功耗的TTL负载。与普通的工业控制机相比，PC/104总线具有如下特点：

② PC/104模块体积小，功耗低，无需散热，可层叠，具有系统级的性能，芯片级的大小。

③ 模块之间采用独特的纵向层叠或侧向接插的结合方式，模块层叠后四角还有支柱和螺钉固定，可靠性高，配置灵活方便，便于故障的排除和修理。

④ 外围模块齐全，用户可以选择各种不同的功能模块，设计满足不同需要的专用系统。

⑤ 工作温度范围宽，一般在0-70度。

2　接口硬件设计

根据实际系统的要求，本接口的功能主要是：实现与弹上计算机的通信，在控制系统中作为一个终端接收弹上计算机传来的指令和数据，进行控制算法的运算及执行D/A、A/D转换，并将伺服机构的运动信息和状态数据传输给弹上计算机。

接口与CAN总线之间的传输介质采用屏蔽双绞线，接口硬件采用基于PC/104总线标准的模块，主要有： D/A和A/D模块、处理器模块、外部存储模块、双向驱动及时序控制模块、CAN总线通信模块。如图2所示。

1)D/A模块

2)A/D模块

A/D模块将导弹电液伺服机构位移检测装置输出的反馈信号转化为数字量以便于计算机进行处理。系统的控制精度在很大程度上取决于检测反馈装置的精度。根据伺服机构的反馈参数和系统性能指标要求，本设计中采用美国AD公司生产的AD674A模数转换芯片。它是一个12位逐次逼近型快速A/D转换器，转换速度最大为15微秒。AD674A片内配有三态输出缓冲器电路，因而可以直接与各种典型的8位或16位处理器相连，而无须附加逻辑接口电路，且能与CMOS及TTL电平兼容。

3)处理器模块

本设计中处理器采用PC/104嵌入式计算机，因为它具有很快的运算速度，所以它主要为接口提供高速的数据运算与处理功能，这些数据包括弹上计算机通过总线送来的控制数据和通过模数转换模块采集的位移检测装置的输出量，处理器将它们进行处理和综合，形成输出量来控制作动筒的动作。

4)双向驱动及时序控制模块

图3中细实线表示数据线和地址线，粗实线表示控制线，细虚线表示片选信号。

5)通信模块

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。