简介在许多工业生产领域，必须监视和管理生产过程，因此，以A / D转换器为核心的数据采集系统必不可少。为了提高监视系统的准确性和可靠性，数据采集卡可以选择一个Σ-Δ高分辨率A / D转换器。控制器局域网（CAN）可以有效地支持具有高度安全性的分布式实时控制。由于其在嘈杂环境中的可靠性，故障状态检测以及从故障状态中恢复的能力，它已广泛用于工业控制和其他领域。 。本文设计了一种基于CAN总线的双通道高精度采集系统，提高了工业控制中的信号采集处理和传输抗干扰能力。 1系统原理该系统使用飞利浦的LPC2292（支持实时仿真和跟踪的32位ARM7TDMI-SCPU微控制器）作为主芯片，具有极低的功耗，高速闪存，多个32位计时器，和2通道CAN以及多达9个外部中断，特别适合于工业控制。 Maxim的MAX811用作系统的复位开关，系统原理图如图1所示。通过信号调理，将双通道O〜5V模拟信号转换为适合ADC采样的电压信号。该电路由两个24位精密低功耗A / D转换器ADSl251采样；经过LPC2292处理后，采样数据将存储到扩展的SRAM静态存储器（赛普拉斯的CY7C1061AV33）中，然后通过ARM嵌入式两个CAN控制器来控制两个CTM8231（通用CAN隔离收发器）进行数据传输。其中，CP2102是UART和ARM中USB端口之间的桥接芯片。它将USB端口模拟为串行端口，可以在加电LPC2292之前方便地在LPC2292上执行Flash擦除和写入操作。 2信号调节电路其中一个通道的信号调节电路如图2所示。ADSl251是一款deIta-sigma型A / D转换器，具有24位低功耗，宽动态范围和高信噪比。当基准输入电压等于+4时，ADSl251是差分模拟输入。 096V时，双端输入电压为4.096〜+4。 096V。本设计采用LM4040AIM3-1。 1个调节器管，为ADC提供+4。 096V参考电压，系统时钟信号和串行时钟信号由ARM提供。为了充分发挥ADC的性能，最重要的是信号的满量程输入。因此，在ADC的双端输入的前端，使用轨到轨运算放大器0PA4350来设计电平转换电路。首先，外部信号进入发射极跟随放大器，然后通过两个运算放大器进行电平转换，以便将0-5V外部信号转换为4.096- + 4.096V信号，并输入到ADS1251的差分输入中。 3 CAN通信传输电路CAN相关电路如图3所示。尽管CAN控制器嵌入在LPC2292中，但它必须连接到CAN收发器才能具有收发器功能。在以前的设计中，通常需要在ARM和CAN收发器之间添加DC-DC电源隔离模块和高速光电耦合器。确保在CAN总线受到严重干扰时控制器能够正常工作的电路。但是，考虑到复杂性和系统集成等因素，本设计中使用CTM8231接口芯片来实现隔离的CAN收发器电路。它将LPC2292内置的CAN控制器的逻辑电平转换为CAN总线的差分电平，这实现起来非常简单并且具有很高的抗电磁干扰能力。每个独立的CAN总线接口都配备有120Ω的跨接端子匹配电阻，同时在印刷电路板上保留了另一个电阻的接口，以便可以在调试和使用期间调节端子电阻，该电阻由DIP开关选择。当CAN总线上有数据传输时，LED闪烁以指示。 4软件设计4. 1A / D转换程序设计整个A / D转换时间需要384个CLK时钟周期，ADsl251的工作时序如图4所示。ADS1251的输出信号DOUT / DRDY被转换为两个工作模式：第一个模式是DRDY（需要36个CLK时钟周期），它表示新数据已被加载到数据输出寄存器中并可以被读取。第二种模式是DOUT（需要384个CLK时钟周期），它以串行方式将数据发送到数据输出寄存器DOR。 DRDY模式持续t4（24个CLK时钟周期），t2（6 CLK时钟周期），t2（6 CLK时钟周期），然后在t3的下降沿进入DOUT模式，并且数据在t7之后开始输出。和