基于CAN总线的智能电表集中器的设计

发布时间：2020-02-01 15:10:35 阅读：次来源：记忆枕厂家

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因为系统对信号传输过程中的稳定性和抗干扰能力要求很高，所以CAN接口采用高标准接口电路。电路图如图2所示。

图2CAN接口硬件电路图

CAN-bus接口电路采用+3.3V供电，选择CTM8251A隔离CAN收发器。该芯片是3.3V工业级的隔离CAN收发器。CTD0信号连接主控芯片的CAN控制器的发送脚，CRD0信号连接CAN控制器的接收脚。CTM隔离CAN收发器内有一完整的CAN-bus隔离收发器电路，可以将来自CAN控制器的逻辑电平转换为CAN总线信号，并具有DC2500V隔离功能。另外，CTM收发器可以选择集成ESD保护功能的“T”系列，从而省略外扩的ESD保护器件。共模扼流圈T1起着EMI增强的功能，用于提高设备的EMI能力；共模扼流圈T1的电感参数很重要，选择CAN-bus专用器件，比如EPCOS的B82793扼流圈。

2.2 Flash接口电路设计

集中器需要对与之相连的每个电表表头采集数据，所以数据量较大，从而对存储有着较高的要求，故选用ST的M25P64-VMF6TP。该芯片为64M串行接口闪存，增强数据传输时钟速率为50MHz；读的吞吐量为50Mbps；接口为简单的4线SPI（串行外围设备接口）接口；深度降功耗模式间断功耗，电流消耗仅为1uA。

M25P64Flash芯片，通过SPI总线与ARM相连。SPI总线系统是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息，一般使用4条线：串行时钟线（SCL）、主机输入/从机输出数据线MISO（SDO）、主机输出/从机输入数据线MOSI（SDI）和低电平有效的从机选择线CS。SPI以主从方式工作，通常有一个主设备和一个或多个从设备。

图3为ARM与Flash的连接电路图。以下几点说明：（1）SCL串行时钟信号，由主设备产生；（2）SDO主设备数据输出，从设备数据输入；（3）SDI主设备数据输入，从设备数据输出；（4）CS为片选，从设备使能信号，由主设备控制。（5）对7、15、16角外接上拉电阻，提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。

图3Flash接口硬件电路图