1.3 我们的设计实现
基于客户的功能需求与产品设计的困扰,致远电子采用模块化设计思路,基于M3352核心板快速完成了人机控制板的开发,产品如图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 人机控制板实现框图
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熟电路,同时外接CAN总线隔离收发器,具备电源隔离、信号隔离和总线保护的作用,电路如图4所示。
在开机启动过程中,此设计可以保证人机控制板的CAN总线被强制上拉为高电平(隐性电平),避免系统长时间输出的低电平信号(显性电平)导致总线通讯失败或网络瘫痪。同时,此设计具有隔离与总线保护功能,可避免由于浪涌、干扰引起的总线错误与设备失控。
图4 CAN总线电路
2. VGA接口电路实现
VGA 电路采用专用10位视频D/A转换器件SDA7123,完成RGB三基色的信号转换。匹配电阻R58与R64用于降低信号反射,以保证行同步信号(HSYNC)与帧同步信号(VSYNC)的传输质量。接口滤波电路则用于解决电流环路互感引起的串扰。从信号转换、数据传输到滤波电路整体专业的设计,将有效避免水波纹和色彩失真等异常现象的发生。
3. CAN总线接口应用程序编程
M3352板载所有外围接口的驱动程序,免费提供软件API接口与开发示例源码,便于用户快速掌握CAN总线等复杂通讯的编程方法。如程序清单1所示,CAN设备的操作几行代码即可实现。
程序清单1 CAN接口编程示例
1.4 经验分享
横机项目中客户经常采用CAN总线通信方式,但通信电缆由多股细铜线组成,线缆之间没有双绞,也缺少屏蔽,导致实际应用中共模干扰严重,通过CANScope分析仪的FFT统计分析,干扰频率约为15KHz,幅值高达5V,耦合能量极强,致使CAN数据帧的错误率达到72%,根本不能进行正常传输。