基于CAN总线技术的口腔综合治疗机系统设计
2014-11-05李永强李爱国唐剑
李永强 李爱国 唐剑
摘 要
本设计采用CAN总线技术实现了口腔综合治疗机各个功能模块间的通讯，详细论述了CAN接口硬件电路及功能接口函数，实践证明该方案的应用是可行的，并且有着较好的效果。
【关键词】口腔综合治疗机 CAN总线技术 LM3S2739 ISO1050DBU
口腔综合治疗机是口腔医疗临床不可或缺的诊断、治疗为一体的综合设备，本文是基于CAN总线技术实现了口腔治疗机各个模块间的数据交互。
1 概述
口腔综合治疗机主要由医生操控台、器械盘、主箱体、牙科椅、护士操控台、脚控等部分组成，由于CAN具有可裁减性，扩展性，因此我们选用CAN总线作为整个系统的工作总线。
2 硬件电路的设计
2.1 微控制器
各模块的微控制器选用LM3S2739，该控制器是基于RM? Cortex?-M3的控制器，它具有32位运算能力，内部集成了CAN控制器，简化了外部电路的设计，另外LM3S2739内部具有还集成了AD模块、IIC模块、SPI模块、PWM等模块。
2.2 CAN接口电路的设计
要构建一个安全稳定高可靠性的总线网络，我们必须对各个节点与线缆进行隔离，避免各种电气噪声，共模电压，接地环路等等对系统和人员的破坏从而造成安全隐患出现故障，事实上，隔离的方式有多种多样，比如光耦隔离、磁隔离、电容隔离等供用户选择，用以加在控制器与收发器之间进行隔离。容隔离是在芯片上集成隔离通道，因此他容易与其他功能的芯片进行组合、集成，ISO1050就是一款将隔离通道与CAN收发器集成在一个封装内的隔离型CAN总线收发器。在减少占用PCB面积的同时还降低了设计难度，不需要再考虑怎么样在控制器与收发器中间插入一个隔离器件进行隔离。如图1所示。
与其他隔离器件一样，需要设计一个隔离电源为隔离部分的电路供电，本文的隔离电源选用IB0505LS-1W电源隔离模块，其隔离电压为1500VDC隔离，转换效率为70%，隔离电路如图2所示。
3 基于LM3S2739的CAN总线接口驱动函数
3.1 CAN节点创建函数
该函数用于节点信息的结构体，创建结构体的信息包括：节点通道号、节点通讯波特率、节点接收数据缓冲区、节点发送数据缓冲区等，具体函数如下：
3.2 CAN节点初始化函数
该函数主要是初始化LM3S2739内部的CAN控制器，设置波特率，使能CAN控制器。
4 结束语
本文详细介绍了以CAN总线技术为核心的口腔综合治疗机的系统设计，包括接口电路设计、接口软件函数等，实现了口腔综合治疗机系统的模块化设计，使该控制系统具有裁减性、扩充性，便于系统功能升级。
参考文献
[1]谭浩强.C语言设计（第二版）[M].北京：清华大学出版，2010，06，01.
[2]孙雪飞，胡巍.例说TI ARM Cortex-M3：基于LM3S9B96[M].北京：北京航空航天大学出版社，2013，01，01.
作者单位
咸阳西北医疗器械（集团）有限公司 陕西省咸阳市 712000endprint
摘 要
本设计采用CAN总线技术实现了口腔综合治疗机各个功能模块间的通讯，详细论述了CAN接口硬件电路及功能接口函数，实践证明该方案的应用是可行的，并且有着较好的效果。
【关键词】口腔综合治疗机 CAN总线技术 LM3S2739 ISO1050DBU
口腔综合治疗机是口腔医疗临床不可或缺的诊断、治疗为一体的综合设备，本文是基于CAN总线技术实现了口腔治疗机各个模块间的数据交互。
1 概述
口腔综合治疗机主要由医生操控台、器械盘、主箱体、牙科椅、护士操控台、脚控等部分组成，由于CAN具有可裁减性，扩展性，因此我们选用CAN总线作为整个系统的工作总线。
2 硬件电路的设计
2.1 微控制器
各模块的微控制器选用LM3S2739，该控制器是基于RM? Cortex?-M3的控制器，它具有32位运算能力，内部集成了CAN控制器，简化了外部电路的设计，另外LM3S2739内部具有还集成了AD模块、IIC模块、SPI模块、PWM等模块。
2.2 CAN接口电路的设计
要构建一个安全稳定高可靠性的总线网络，我们必须对各个节点与线缆进行隔离，避免各种电气噪声，共模电压，接地环路等等对系统和人员的破坏从而造成安全隐患出现故障，事实上，隔离的方式有多种多样，比如光耦隔离、磁隔离、电容隔离等供用户选择，用以加在控制器与收发器之间进行隔离。容隔离是在芯片上集成隔离通道，因此他容易与其他功能的芯片进行组合、集成，ISO1050就是一款将隔离通道与CAN收发器集成在一个封装内的隔离型CAN总线收发器。在减少占用PCB面积的同时还降低了设计难度，不需要再考虑怎么样在控制器与收发器中间插入一个隔离器件进行隔离。如图1所示。
与其他隔离器件一样，需要设计一个隔离电源为隔离部分的电路供电，本文的隔离电源选用IB0505LS-1W电源隔离模块，其隔离电压为1500VDC隔离，转换效率为70%，隔离电路如图2所示。
3 基于LM3S2739的CAN总线接口驱动函数
3.1 CAN节点创建函数
该函数用于节点信息的结构体，创建结构体的信息包括：节点通道号、节点通讯波特率、节点接收数据缓冲区、节点发送数据缓冲区等，具体函数如下：
3.2 CAN节点初始化函数
该函数主要是初始化LM3S2739内部的CAN控制器，设置波特率，使能CAN控制器。
4 结束语
本文详细介绍了以CAN总线技术为核心的口腔综合治疗机的系统设计，包括接口电路设计、接口软件函数等，实现了口腔综合治疗机系统的模块化设计，使该控制系统具有裁减性、扩充性，便于系统功能升级。
参考文献
[1]谭浩强.C语言设计（第二版）[M].北京：清华大学出版，2010，06，01.
[2]孙雪飞，胡巍.例说TI ARM Cortex-M3：基于LM3S9B96[M].北京：北京航空航天大学出版社，2013，01，01.
作者单位
咸阳西北医疗器械（集团）有限公司 陕西省咸阳市 712000endprint
摘 要
本设计采用CAN总线技术实现了口腔综合治疗机各个功能模块间的通讯，详细论述了CAN接口硬件电路及功能接口函数，实践证明该方案的应用是可行的，并且有着较好的效果。
【关键词】口腔综合治疗机 CAN总线技术 LM3S2739 ISO1050DBU
口腔综合治疗机是口腔医疗临床不可或缺的诊断、治疗为一体的综合设备，本文是基于CAN总线技术实现了口腔治疗机各个模块间的数据交互。
1 概述
口腔综合治疗机主要由医生操控台、器械盘、主箱体、牙科椅、护士操控台、脚控等部分组成，由于CAN具有可裁减性，扩展性，因此我们选用CAN总线作为整个系统的工作总线。
2 硬件电路的设计
2.1 微控制器
各模块的微控制器选用LM3S2739，该控制器是基于RM? Cortex?-M3的控制器，它具有32位运算能力，内部集成了CAN控制器，简化了外部电路的设计，另外LM3S2739内部具有还集成了AD模块、IIC模块、SPI模块、PWM等模块。
2.2 CAN接口电路的设计
要构建一个安全稳定高可靠性的总线网络，我们必须对各个节点与线缆进行隔离，避免各种电气噪声，共模电压，接地环路等等对系统和人员的破坏从而造成安全隐患出现故障，事实上，隔离的方式有多种多样，比如光耦隔离、磁隔离、电容隔离等供用户选择，用以加在控制器与收发器之间进行隔离。容隔离是在芯片上集成隔离通道，因此他容易与其他功能的芯片进行组合、集成，ISO1050就是一款将隔离通道与CAN收发器集成在一个封装内的隔离型CAN总线收发器。在减少占用PCB面积的同时还降低了设计难度，不需要再考虑怎么样在控制器与收发器中间插入一个隔离器件进行隔离。如图1所示。
与其他隔离器件一样，需要设计一个隔离电源为隔离部分的电路供电，本文的隔离电源选用IB0505LS-1W电源隔离模块，其隔离电压为1500VDC隔离，转换效率为70%，隔离电路如图2所示。
3 基于LM3S2739的CAN总线接口驱动函数
3.1 CAN节点创建函数
该函数用于节点信息的结构体，创建结构体的信息包括：节点通道号、节点通讯波特率、节点接收数据缓冲区、节点发送数据缓冲区等，具体函数如下：
3.2 CAN节点初始化函数
该函数主要是初始化LM3S2739内部的CAN控制器，设置波特率，使能CAN控制器。
4 结束语
本文详细介绍了以CAN总线技术为核心的口腔综合治疗机的系统设计，包括接口电路设计、接口软件函数等，实现了口腔综合治疗机系统的模块化设计，使该控制系统具有裁减性、扩充性，便于系统功能升级。
参考文献
[1]谭浩强.C语言设计（第二版）[M].北京：清华大学出版，2010，06，01.
[2]孙雪飞，胡巍.例说TI ARM Cortex-M3：基于LM3S9B96[M].北京：北京航空航天大学出版社，2013，01，01.
作者单位
咸阳西北医疗器械（集团）有限公司 陕西省咸阳市 712000endprint
