1 引言

　　現場總線技術是當今自動化領域發展的熱點，can總線以其獨特的設計、低成本、高可靠性、實時性、抗幹擾能力強等特點得到了廣泛的應用。本文選用can總線設計了分布式熱電阻智能節點，利用can總線連接各個(ge) 網絡節點，可以直接與(yu) 主控卡或上位機通信，組建成工業(ye) 網絡分布式測控係統。

　　2 熱電阻智能節點硬件設計

　　2.1智能節點整體(ti) 結構

　　本熱電阻智能節點設有4路輸入通道，支持3線製方式，支持熱電阻類型有cu50、cu100和pt100，采用freescale mc9s12d64單片機作為(wei) 微控製器，其內(nei) 部有一個(ge) can通信模塊(mscan)，符合can2.0a/b標準，所以不需要擴展can通訊控製器。can接口收發器采用pca82c250作為(wei) can通信模塊和物理傳(chuan) 輸線路之間的接口。節點通過24位a/d轉換器ads1216對組態通道進行采樣，由於(yu) 熱電阻的阻值與(yu) 溫度成正比關(guan) 係，需將已知電流流過該電阻以得到與(yu) 溫度成正比的輸出電壓。本文使用ads1216的兩(liang) 個(ge) 8位電流輸出idac1和idac2作為(wei) 恒流源，通過模擬開關(guan) max355選通相應的組態通道，然後ads1216對得到的電壓信號進行采樣並輸出至微控製器，經校正後進行標度變換轉化成相應的電阻值，查熱電阻分度表即可得到所測溫度。本節點也可通過rs485接口並嚴(yan) 格按照modbus協議進行通信，rs-485收發器采用sn65lbc184。本熱電阻智能節點硬件結構框圖如圖1所示。

圖1 熱電阻智能節點硬件結構框圖

　　2.2信號輸入端電路與(yu) 采樣電路

　　信號輸入端電路與(yu) 采樣電路原理圖如圖2和圖3所示。

圖2 熱電阻信號輸入端電路#p#分頁標題#e#

圖3 a/樣電路

        max355差動4通道模擬開關(guan) 接4路熱電阻信號轉換電路，圖中隻畫出第一路轉換電路，接線方式為(wei) 三線製，使能端en接高電平，使max355一直有效。a0、a1引腳接至mc9s12d64單片機的pp0和pp1端，用於(yu) 選通某一路熱電阻信號進行轉換與(yu) 測量。當max355選通某一通道後，該通道將與(yu) 公共端接通，假設選通通道1，200ua恒定電流由no1a和no1b輸出流經熱電阻產(chan) 生毫伏級電壓信號，此信號在vin1和vin2處被ads1216采樣。

　　ads1216組成4路全差分通道。單片機通過porta與(yu) ads1216通信，用於(yu) 控製ads1216選通某一路模擬量輸入通道並進行采樣，每一個(ge) 控製信號均通過光耦合器和兩(liang) 個(ge) 施密特觸發器進行數字隔離，這樣做可有效抑製各種噪聲幹擾，提高傳(chuan) 輸通道上的信噪比。ads1216采樣每一路通道之前均進行偏置與(yu) 增益自校準。當/drdy變為(wei) 低電平，標誌著數據寄存器中數據已準備好，單片機便從(cong) 24位數據輸出寄存器(dor)讀取轉換結果。

　　2.3 can和rs-485通信電路

        can和rs-485通信電路原理圖如圖4所示。

　　mc9s12d64單片機的can輸入與(yu) 輸出引腳(rxcan0和txcan0)分別接至收發器pca82c250的txd和rxd引腳。pt2用來控製數據接收與(yu) 發送，當pt2為(wei) 低電平時，接收數據;當pt2為(wei) 高電平時，發送數據。輸入rs通過一電阻接地，使pca82c250工作在斜率控製模式下。sn65lbc184為(wei) 具有瞬變電壓抑製的rs485差分收發器，因此本智能節點可以接入采用canbus或rs485的測控係統，並方便的與(yu) 各種組態軟件進行通信。

圖4 can和rs-485通信電路