CAN总线技术在光电编码器中的应用.pdf

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1、第２卷第４期中国光学与应用光学Ｖｏｌ．２Ｎｏ．４２００９年８月ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｐｔｉｃｓａｎｄＡｐｐｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓＡｕｇ．２００９文章编号１６７４２９１５（２００９）０４０３４６０６ＣＡＮ总线技术在光电编码器中的应用１，２１１３３孙莹，王树洁，万秋华，李清安，范蕾（１．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春１３００３３；２．中国科学院研究生院，北京１０００３９；３．中北光电科技股份有限公司，北京１００１７６）摘要：介绍了光电编码器ＣＡＮ总线接口的设计与应用。设计了由单片机、独立ＣＡＮ总线控制器ＳＪＡ１０００、ＣＡＮ总线收发器ＴＪＡ１０５

2、０及高速光耦ＴＬＰ１１３等构成的光电编码器ＣＡＮ总线接口硬件电路；给出了光电编码器ＣＡＮ总线接口的软件设计，包括初始化设计、ＣＡＮ总线报文接收及发送设计；最后，通过周立功公司的“ＵＳＢＣＡＮ１”型号ＣＡＮ总线接口卡验证了该光电编码器ＣＡＮ总线接口设计的可行性。实验中采用１ｍ长的屏蔽双绞线作为传输介质，通信速率达８００ｋｂ／ｓ，误－１１码率＜１０。实验结果表明：带有ＣＡＮ接口的光电编码器克服了传统的通信线路的缺点，具有更高的实时性、可靠性，且通信速率高、传输距离长、抗干扰能力强。关键词：光电编码器；ＣＡＮ总线；ＳＪＡ１０００中图分类号：ＴＰ２１２．１２文献标识码：ＡＡｐｐｌｉｃ

3、ａｔｉｏｎｏｆＣＡＮｂｕｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅｔｏｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｃｏｄｅｒｓ１，２１１３３ＳＵＮＹｉｎｇ，ＷＡＮＧＳｈｕｊｉｅ，ＷＡＮＱｉｕｈｕａ，ＬＩＱｉｎｇａｎ，ＦＡＮＬｅｉ（１．ＣｈａｎｇｃｈｕｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓ，ＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００３３，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｒａｄｕａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３９，Ｃｈｉｎａ；３．ＣｈｉｎａｎｏｒｔｈＯｐｔｉｃａｌｅｌｅｃ

4、ｔｒｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ，１００１７６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｃｏｄｅｒＣＡＮｂｕｓｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｕｓｅｉｎａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄａＣＡＮｂｕｓ．ＴｈｅｈａｒｄｗａｒｅｃｉｒｃｕｉｔｏｆｔｈｅｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｃｏｄｅｒＣＡＮｂｕｓｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆａｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐ，ａＣＡＮｂｕｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒＳＪＡ１０００，ａＣＡＮｂｕｓｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒＴＪＡ１０５０ａ

5、ｎｄａｈｉｇｈｓｐｅｅｄｏｐｔｉｃａｌｃｏｕｐｌｉｎｇＴＬＰ１１３．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅＣＡＮｂｕｓｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｏｆｔｗａｒｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｒｅｃｅｉｖｉｎｇｍｅｓｓａｇｅｓａｎｄｓｅｎｄｉｎｇｍｅｓｓａｇｅｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｃｏｄｅｒＣＡＮｂｕｓｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｓｐｒｏｖｅｄｂｙａ“ＵＳＢＣＡＮ１”ＣＡＮｉｎｔｅｒｆａｃｅｃａｒｄｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙＺＬＧＣｏｍｐａｎｙ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ－

6、１１ｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅｈａｓｂｅｅｎｕｐｔｏ８００ｋｂ／ｓａｎｄｔｈｅｅｒｒｏｒｃｏｄｅｒａｔｅｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ１０ｗｈｅｎｔｈｅｏｎｅｍｅｔｅｒｓｈｉｅｌｄｔｗｉｓｔｅｄｐａｉｒｌｉｎｅｉｓｕｓｅｄａｓｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｍｅｄｉｕｍ，ｗｈｉｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｃｏｄｅｒｗｉｔｈＣＡＮｂｕｓｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｖｅｒｃｏｍｅｓｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓｏｆｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｌｉｎｅｓｉｎｃｌａｓｓｉｃａｌｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｃｏｄｅｒｓｙｓｔｅｍｓ

7、，ａｎｄｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｍｏｒｅｒｅａｌｔｉｍｅａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｈｉｇｈｔｒａｎｓｆｅｒｒａｔｅｓ，ｌｏｎｇｔｒａｎｓ收稿日期：２００９０４２１；修订日期：２００９０６２２第４期孙莹，等：ＣＡＮ总线技术在光电编码器中的应用３４７ｆｅｒｄｉｓｔａｎｃｅｓａｎｄｈｉｇｈｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｃｏｄｅｒ；ＣＡＮｂｕｓ；ＳＪＡ１０００１引言光电编码器是以高精度计量圆光栅为位移基准、以光栅莫尔条纹技术为基础，将空间角位