dsPIC3F3013的CAN總線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
加入技術(shù)交流群
1 硬件構(gòu)成
該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成：控制部分，包括前端信號(hào)的抗混疊濾波器和用于信號(hào)采集的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器;CAN總線接口電路部分，由MCP2515 CAN協(xié)議控制器和MCP2551高速CAN收發(fā)器構(gòu)成。系統(tǒng)接3路信號(hào)，TEM、PRE、RH分別為溫度、氣壓、相對(duì)濕度。
1.1 控制部分
dsPIC30F3013是Microchip公司生產(chǎn)的傳感器系列數(shù)字信號(hào)控制器。該控制器采用16位(數(shù)據(jù))改良的哈佛結(jié)構(gòu)，并帶有增強(qiáng)型指令集，包含對(duì)DSP的有力支持。工作速度最高可達(dá)30MIPS，內(nèi)部集成10通道12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，最大轉(zhuǎn)換速度為200 ksps。
工控系統(tǒng)中，由于各類噪聲的存在，需要在信號(hào)采集端加上抗混疊濾波電路，如圖2所示。
抗混疊使用Sallen Key二階低通濾波器。由于環(huán)境變量均為緩變量，濾波器帶寬設(shè)置為30 Hz。電路中R1、R2、C1、C2的值確定了抗混疊濾波器的特征頻率f0，同時(shí)也保證了在10 ksps模數(shù)轉(zhuǎn)換速率下12位的分辨率。為了使在整個(gè)通帶范圍內(nèi)信號(hào)均能很好地通過，需要調(diào)整Sallen Key濾波器的品質(zhì)因數(shù)Q。Q值由式(1)決定：
Sallen Key濾波器的幅頻特性顯示，當(dāng)品質(zhì)因數(shù)在0.7～0.9之間時(shí)，頻率特性達(dá)到最佳。本Q值選定為0.8。
使用dsPIC30F3013的12位ADC模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。對(duì)3路環(huán)境信號(hào)進(jìn)行循環(huán)掃描，每完成12個(gè)采樣/轉(zhuǎn)換過程產(chǎn)生一個(gè)中斷。中斷過程中完成4次平均值數(shù)字濾波及相應(yīng)參數(shù)的格式調(diào)整，然后，通過SPI接口傳送到CAN協(xié)議控制器。
評(píng)論