基于CAN总线的温度检测设计

2012-07-06 16:03:47来源: 21ic

在对电子点火模块的测试中,为了模拟电子点火系统的真实工况,电子点火模块往往被置于高于常温的环境下进行电子点火实验,以获得最接近真实汽车运行工况的点火参数数据。由于电子点火模块自身的发热,其核心元件的温度成为影响电子模块性能的重要因素;另外,还要考虑环境温度是否达到模拟真实工况的要求等。

本文介绍了一种应用LM35温度传感器和PICMicro的温度检测节点的设计方案,用于检测在模拟汽车电子点火的过程中,电子点火模块的核心模块温度和环境温度,将阐明模块结构、工作原理及采样值量化的方法。

节点原理与结构

该温度检测节点由传感器电路、信号调理电路、单片机应用系统、CAN总线接口等构成。电路基本工作原理是:传感器电路将感应到的温度信号以电压的形式输出到信号调理电路,信号经过调理后输入到A/D采样电路,由ADC将数字量值送给单片机系统。单片机系统将监控实时温度,当温度超过警戒值和危险值时,单片机将主动发送警告信息到上位机,提醒操作人员检查。模块逻辑结构如图1所示。


图1温度检测节点逻辑结构

传感器电路采用温度传感器LM35,供电电压为15V直流,工作电流为120mA,功耗极低,在全温度范围工作时,电流变化很小,电压输出采用差动信号方式,由2、3引脚直接输出。LM35输出信号经过一个由RC组成的LP滤波器,滤除高频的噪声干扰。

本节点的核心MCU是PIC16F87x,是Microchip公司推出的低功耗8位单片机。PIC16F87x拥有精简指令集,执行速度为200ns。CAN控制器采用Microchip公司的MCP2510,总线驱动器采用PCA82C250,总线隔离电路采用光耦6N317,信号调理电路采用LF412。温度监测模块的硬件结构如图2所示。


图2温度监测模块硬件结构

信号调理电路主要完成对传感器信号放大和限幅的功能,将传感器电路输出的变化范围为2V左右的直流电压,调理为符合PICMicro的AD接口的电压范围,既不能超过AD采样的量程,又要有相当的信号精度。单片机通过A/D采样通道采集传感器的温度数据,并计算温度范围。

外围设备电路为PIC16F87x最小系统运行所需要的必要外设。PIC16F87x通过SPI总线与MCP2510进行数据交换,完成CAN总线数据包的发送和接收,其接口电路如图3所示。


图3PIC16F877与MCP2510的接口电路

其中,SCK为SPI总线时钟,PIC16F87x模块的SPI接口接MCP2510的SI、SO、SCK,RA4与RA1分别控制MCP2510的芯片复位和片选。INT接受MCP2510的中断请求。

[1] [2] [3]

关键字:CAN总线  温度检测  LM35

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0706/article_5374.html
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