智能超声液位变送器总线通信接口设计

智能超声液位变送器总线通信接口由cAN 总线控制器和CAN总线收发器组成，CAN控制器作为CAN 总线的数据链路层，CAN 总线收发器作为CAN 总线的物理层。LPC2119内部集成的CAN控制器作为CAN总线控制器，它具有完成CAN 通信协议的全部必要特性。智能超声液位变送器的CAN 总线收发器PCA82C250提供CAN总线控制器和物理传输线路之间的接口。
系统选用TD1，RD1引脚CAN控制器。CAN总线收发器PCA82C250的RS引脚接一斜率电阻R 用于选择PCA82C250的工作模式：高速、斜率控制和待机l7]。R。 短路接地可选择高速工作方式；若RS引脚接高电平，则电路进入低电平待机方式，发送器关闭，接收器转入低电流，有利于降低系统功耗；在斜率控制下，电阻R的大小可根据总线的通信速率适当调整，一般在16～140 kQ之间。
智能超声液位变送器系统使用高速光耦6N137和DC-DC电压隔离模块B0505S组成的隔离电路加强了电路的抗*力，确保CAN 总线遭受严重干扰时能够正常运行。

PCA82C250的CANH和CANL引脚各自通过一个10 Q酊电阻与CAN总线相连，电阻起限流的作用，保护PCA82C250免受过流的冲击。在CANH和CANL与地之间并联2个3O pF的小电容，可以滤除总线上的高频干扰并且具有一定的防电磁干扰的能力 引。在两根CAN 总线接入端之间并人瞬态电压抑制二极管(TVS管)，当CAN 总线串人干扰电压时可通过TVS管的短路起到一定的过压保护作用。

智能超声液位变送器系统软件设计主要包括测量程序和通信程序两部分。其中，测量程序的关键是对超声波回波信号的处理；通信程序的关键是CAN 总线控制器的初始化，数据的发送和接收。
3．1 回波信号处理程序的设计
系统采用数字滤波方式对回波信号进行处理，选用IIR带通滤波器进行数字滤波，然后进行数值处理，识别接收波形的起始点。系统设计通带频率范围为[35 kHz，45 kHz]，通带波纹zui大衰减为0．01 dB，阻带波纹zui小衰减为60 dB，采样频率为1 MHz。可用高通及低通各为4阶的带通椭圆型滤波器来实现。此滤波器极点均在单位圆内，滤波器是稳定的。图3是IIR数字滤波器的幅度与相位特性曲线图。
智能超声液位变送器通信程序的设计
通信程序的设计主要包括三部分：CAN控制器的初始化，CAN总线数据发送，CAN总线数据接收。通过编写LPC2119芯片内部CAN控制器寄存器来实现软件通信功能。
CAN总线控制器只需要进行少量的配置就可以进行通信，其基本初始化流程如图4所示。其中，硬件使能和配置引脚连接、软件复位、设定通信波特率、配置验、收过滤器、退出复位模式是必须的初始化部分。

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