針對CAN總線傳輸距離問題的兩種解決方案
CAN網絡原本是德國Bosch公司為歐洲汽車市場所開發的,希望此項技術取代原本昂貴的汽車配線。CAN網絡具有反映可靠度高的特性,使用于實時處理的場合,例如汽車防鎖死系統、安全氣囊等。今天此項通訊協議已得到廣泛應用,其特色不僅在汽車工業,在工業控制的其他領域也發揮了其強大的能力。CAN總線在國內發展已經二三十年了,很多關于CAN的產品也已經開發和廣泛使用,如:變電廠、機場、污水處理廠等。
1.2CAN總線存在的問題
盡管CAN總線有很多優點,但是下面兩點卻制約著其發展,即:CAN總線的瓶頸問題。
(1)傳輸距離最大只能達到10Km,而且并不是真正的可靠傳輸;
(2)節點數量最多只能有110個。
下面將針對CAN總線瓶頸問題(1)做詳細的討論。
2.1CAN總線結構
CAN總線系統一般連接結構如圖(以芯片82C250為例)所示,R=120Ω。(注:圖中僅畫出了一個智能設備,實際中可以最多達110個)

圖1CAN總線系統結構示意圖
CAN總線一般都是利用在環境比較惡劣,控制室與現場比較遠的場合。總線距離達到8Km以上時,其單向線路電阻將達到100Ω,而兩端的終端電阻為120Ω(不考慮智能設備本身電阻,認為其電阻為無限大)。其等效電路為圖2:

圖2CAN總線電路等效圖

對于CAN接收器而言能夠識別的電壓要大于0.8V,一般為0.9V以上。
從上面的電路圖以及數據分析可以看出:在距離偏遠時,總線線電壓已經處于臨界識別狀態,其數據很難正常接收(已經沒有可靠性可言)。為此我們嘗試采用以下幾個方案進行了實驗。












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