CAN总线技术在光电编码器中的应用.pdf

第２卷第４期中国光学与应用光学Ｖｏｌ．２Ｎｏ．４

２００９年８月ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｐｔｉｃｓａｎｄＡｐｐｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓＡｕｇ．２００９

文章编号１６７４２９１５（２００９）０４０３４６０６

ＣＡＮ总线技术在光电编码器中的应用

孙莹１，２，王树洁１，万秋华１，李清安３，范蕾３
（１．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春１３００３３；
２．中国科学院研究生院，北京１０００３９；３．中北光电科技股份有限公司，北京１００１７６）

摘要：介绍了光电编码器ＣＡＮ总线接口的设计与应用。设计了由单片机、独立ＣＡＮ总线控制器ＳＪＡ１０００、ＣＡＮ总线收发
器ＴＪＡ１０５０及高速光耦ＴＬＰ１１３等构成的光电编码器ＣＡＮ总线接口硬件电路；给出了光电编码器ＣＡＮ总线接口的软件
设计，包括初始化设计、ＣＡＮ总线报文接收及发送设计；最后，通过周立功公司的“ＵＳＢＣＡＮ１”型号ＣＡＮ总线接口卡验证
了该光电编码器ＣＡＮ总线接口设计的可行性。实验中采用１ｍ长的屏蔽双绞线作为传输介质，通信速率达８００ｋｂ／ｓ，误
码率＜１０－１１。实验结果表明：带有ＣＡＮ接口的光电编码器克服了传统的通信线路的缺点，具有更高的实时性、可靠性，
且通信速率高、传输距离长、抗干扰能力强。
关键词：光电编码器；ＣＡＮ总线；ＳＪＡ１０００
中图分类号：ＴＰ２１２．１２文献标识码：Ａ

ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＣＡＮｂｕｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅｔｏｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｃｏｄｅｒｓ

ＳＵＮＹｉｎｇ１，２，ＷＡＮＧＳｈｕｊｉｅ１，ＷＡＮＱｉｕｈｕａ１，ＬＩＱｉｎｇａｎ３，ＦＡＮＬｅｉ３

（１．ＣｈａｎｇｃｈｕｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓ，ＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙ
ｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００３３，Ｃｈｉｎａ；
２．ＧｒａｄｕａｔｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３９，Ｃｈｉｎａ；
３．ＣｈｉｎａｎｏｒｔｈＯｐｔｉｃａｌｅｌｅｃｔｒｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ，１００１７６，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｃｏｄｅｒＣＡＮｂｕｓｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｕｓｅｉｎａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄａ
ＣＡＮｂｕｓ．ＴｈｅｈａｒｄｗａｒｅｃｉｒｃｕｉｔｏｆｔｈｅｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｃｏｄｅｒＣＡＮｂｕｓｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｓｃｏｍ
ｐｏｓｅｄｏｆａｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐ，ａＣＡＮｂｕｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒＳＪＡ１０００，ａＣＡＮｂｕｓｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒＴＪＡ１０５０ａｎｄａｈｉｇｈｓｐｅｅｄｏｐｔｉ
ｃａｌｃｏｕｐｌｉｎｇＴＬＰ１１３．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅＣＡＮｂｕｓｉｎｔｅｒｆａｃｅｓｏｆｔｗａｒｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ
ａｎｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｒｅｃｅｉｖｉｎｇｍｅｓｓａｇｅｓａｎｄｓｅｎｄｉｎｇｍｅｓｓａｇｅｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｃｏｄｅｒ
ＣＡＮｂｕｓｉｎｔｅｒｆａｃｅｉｓｐｒｏｖｅｄｂｙａ“ＵＳＢＣＡＮ１”ＣＡＮｉｎｔｅｒｆａｃｅｃａｒｄｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙＺＬＧＣｏｍｐａｎｙ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ
ｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅｈａｓｂｅｅｎｕｐｔｏ８００ｋｂ／ｓａｎｄｔｈｅｅｒｒｏｒｃｏｄｅｒａｔｅｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ１０－１１
ｗｈｅｎｔｈｅｏｎｅｍｅｔｅｒｓｈｉｅｌｄｔｗｉｓｔｅｄｐａｉｒｌｉｎｅｉｓｕｓｅｄａｓｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｍｅｄｉｕｍ，ｗｈｉｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｐｈｏｔｏｅ
ｌｅｃｔｒｉｃｅｎｃｏｄｅｒｗｉｔｈＣＡＮｂｕｓｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｖｅｒｃｏｍｅｓｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓｏｆｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｌｉｎｅｓｉｎｃｌａｓｓｉｃａｌｐｈｏｔｏｅｌｅｃ
ｔｒｉｃｅｎｃｏｄｅｒｓｙｓｔｅｍｓ，ａｎｄｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｍｏｒｅｒｅａｌｔｉｍｅａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｈｉｇｈｔｒａｎｓｆｅｒｒａｔｅｓ，ｌｏｎｇｔｒａｎｓ

收稿日期：２００９０４２１；修订日期：２００９０６２２

书
第４期孙莹，等：ＣＡＮ总线技术在光电编码器中的应用３４７

ｆｅｒｄｉｓｔａｎｃｅｓａｎｄｈｉｇｈｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｃｏｄｅｒ；ＣＡＮｂｕｓ