1.3 我們的設計實現
基于客戶的功能需求與產品設計的困擾,致遠電子采用模塊化設計思路,基于M3352核心板快速完成了人機控制板的開發,產品如圖2所示。
圖2 基于M3352設計的人機控制板
人機控制板實現框圖如圖3所示。
圖3 人機控制板實現框圖
人機控制板設計難點解析:
1. CAN總線接口電路實現
CAN總線設計采用致遠電子成熟電路,同時外接CAN總線隔離收發器,具備電源隔離、信號隔離和總線保護的作用,電路如圖4所示。
在開機啟動過程中,此設計可以保證人機控制板的CAN總線被強制上拉為高電平(隱性電平),避免系統長時間輸出的低電平信號(顯性電平)導致總線通訊失敗或網絡癱瘓。同時,此設計具有隔離與總線保護功能,可避免由于浪涌、干擾引起的總線錯誤與設備失控。
圖4 CAN總線電路
2. VGA接口電路實現
VGA 電路采用專用10位視頻D/A轉換器件SDA7123,完成RGB三基色的信號轉換。匹配電阻R58與R64用于降低信號反射,以保證行同步信號(HSYNC)與幀同步信號(VSYNC)的傳輸質量。接口濾波電路則用于解決電流環路互感引起的串擾。從信號轉換、數據傳輸到濾波電路整體專業的設計,將有效避免水波紋和色彩失真等異常現象的發生。
3. CAN總線接口應用程序編程
M3352板載所有外圍接口的驅動程序,免費提供軟件API接口與開發示例源碼,便于用戶快速掌握CAN總線等復雜通訊的編程方法。如程序清單1所示,CAN設備的操作幾行代碼即可實現。
程序清單1 CAN接口編程示例
1.4 經驗分享
橫機項目中客戶經常采用CAN總線通信方式,但通信電纜由多股細銅線組成,線纜之間沒有雙絞,也缺少屏蔽,導致實際應用中共模干擾嚴重,通過CANScope分析儀的FFT統計分析,干擾頻率約為15KHz,幅值高達5V,耦合能量極強,致使CAN數據幀的錯誤率達到72%,根本不能進行正常傳輸。