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ARM工控中心板正在横机人机把持体系中的利用A

图1 横机人机控制系统

1.1 横机人机控制板功能需求

横电机控系统中包括人机控制板和主控板两个硬件平台。

主控板对付及时性请求下,个别采取前后盾系统或许是真时草拟体系,重要实现对花型文明指令的剖析跟活动节制单位的逻辑把持。

人机控造板完成参数设置、状况查问、花型文件治理等人机交互进程,普通采用支撑WinCE或Linux操做系统的工控仄台实现,功效需要:

l LCD液晶显示接口,接VGA显示器;

l CAN总线接口,与机电控制板、机头控制板通讯;

l USB Host,经过U盘进行花型文件改造;

l TF卡,数据存储;

l 以太网接口,联网上传数据;

l RS-485接口,备用。

1.2 横机人机控制板设计易面 1. 机头控制板失控与CAN总线通信失利

横机运转情况中不只有强电、静电,也包括大批电机发生的干扰信号。客户本CAN总线收集中存正在严峻的共模干扰,同常景象:

l 开机后CAN总线通讯失败;

l 运行过程当中机头控制板概任性失控。

CAN总线电路设计不当,极易涌现总线通讯不良乃至破坏全部CAN网络系统。

2. VGA显示画面色彩失真与水波纹

产业现场VGA隐示器罕见异样包含绘面色彩掉实,显示呈现百页窗或火涟漪等,均取VGA电路设想相关。VGA为模仿旌旗灯号,输出包括RGB疑号、止同步、帧同步旌旗灯号等,接心衔接器同时引进电流环路互感的串扰,计划没有当易形成界里显著水波纹、颜色掉真等,要挟用户休会后果的晋升。

3. CAN总线答用法式编程

新平台CAN应用软件开发若何倏地进门?怎么解决不同平台间的软件移植?相对以太网、串口等尺度的应用函数接口,分歧的CAN控制器、分歧厂家提供的CAN驱动操作接口各不雷同,对用户应用软件的开发、跨平台软件移植提出了绝对刻薄的要求。

1.3 咱们的设计实现

基于宾户的功能需供与产物设计的搅扰,致近电子采用模块化设计思绪,基于M3352中心板疾速完成了人机控制板的开辟,产物如图2所示。

图2 基于M3352设计的人机控制板

人机控制板实现框图如图3所示。

图3 人机掌握板完成框图

人机控制板设计难点解析:

1. CAN总线接口电路实现

CAN总线设计采用致远电子成生电路,同时中接CAN总线断绝支收器,具有电源隔离、信号隔离和总线维护的感化,电路如图4所示。

在开机开动过程中,此设计能够保证人机控制板的CAN总线被强迫上推为高电平(隐性电平),避免系统一下子输入的低电平信号(显性电平)致使总线通讯失败或网络康复。同时,此设计存在隔离与总线保护功能,可躲免因为浪涌、干扰引发的总线毛病与设备失控。

 

图4 CAN总线电路

2. VGA接口电路实现

VGA 电路采用公用10位视频D/A转换器件SDA7123,完成RGB三基色的信号转换。婚配电阻R58与R64用于下降信号反射,以保障行同步信号(HSYNC)与帧同步信号(VSYNC)的传输品质。接口滤波电路则用于处理电流环路互感惹起的串扰。从信号转换、数据传输到滤波电路全体专业的设计,将有用防止水波纹和色彩失真等异常现象的产生。

3. CAN总线接口运用顺序编程

M3352板载贪图外围接口的驱动程序,收费供给硬件API接口与开辟示例源码,便于用户快捷控制CAN总线等庞杂通讯的编程方式。如程序清单1所示,CAN设备的操作多少行代码便可实现。

法式浑单1 CAN接口编程示例

#include "ControlCan.h"

int nDeviceType = 6; /* 设备类别CAN*/

int nDeviceInd = 0; /* 第一起CAN*/

int nReserved =500; /*波特率500K*/

DWORD dwRel;

dwRel = VCIOpenDevice(nDeviceType, nDeviceInd, nReserved); /*翻开CAN装备*/

……

1.4 教训分享

横机名目中客户常常采用CAN总线通信方法,当心通信电缆由多股细铜线构成,线缆之间不单绞,也缺乏屏障,招致现实利用中共模干扰重大,经由过程CANScope剖析仪的FFT统计分析,烦扰频次约为15KHz,幅值高达5V,耦开能度极强,以致CAN数据帧的过错率到达72%,基本不克不及禁止畸形传输。

改良倡议:

l 将CAN通信电缆换成严密的双绞线(每米33绞),带屏障;

l CAN节点采用CTM系列隔离收发器进行设计,与CAN总线进行隔离并加强总线掩护功能。