基于CAN总线的配电控制器设计

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CAN总线配电控制器是为某型号航天运载器遥测系统箭上配电要求而专门设计的,用于为遥测系统箭上设备提供3条供电支路(采编支路、传输支路、射频支路)和统一断电支路的配电控制。根据总体技术指标要求,配电控制器不仅能实现手动配电和CAN总线自动配电功能,而且能将采集的6路模拟量配电信息、2路状态量信息通过总线发送给箭上主节点。配电控制器按照电路功能不同,可分为配电控制电路、主处理电路、CAN总线通讯电路、继电器控制电路、采集电路、自身供电及滤波电路等。配电控制电路主要由继电器拓扑及消弧电路组成,是实现配电控制器功能的核心模块。它连接着箭上一次电源和箭上遥测系统用电设备,相当于1个多路远程控制开关,执行继电器控制电路发送的手动或自动配电命令。主处理电路连接各其它各功能模块,是实现总线自动控制的关键,与总线通讯电路实现配电指令、采集数据的接收、发送。继电器控制电路负责将手动配电命令或者主处理电路解析出的自动配电命令发送给配电控制电路。采集电路用于实现8路配电参数的测量、AD变换,并将结果存储在主处理电路的CPLD器件中。自身供电及滤波电路是将一次电源转化为配电控制器功能模块的需求电压规格并进行滤波处理提高供电品质。软件部分用于实现配电控制器的具体功能,由初始化函数、主函数、CAN总线收发函数、配电的自动控制函数等组成。配电控制器上电后,由初始化函数完成单片机管脚、系统时钟、发送邮箱、接收邮箱、定时器及中断的初始化设置。在总线检测到消息后,程序进入中断调用接收函数接收消息,通过IF2ARB2寄存器信息,分辨出帧同步、配电指令、数据请求等消息类型。如果是帧同步消息,控制相应的电路进行AD变换。如果是配电指令,主程序调将配电的自动控制函数,执行相应的配电指令,并返回执行消息。当收到数据请求消息后,主程序读取缓存在CPLD的变换数据,通过总线发送函数送给主节点。论文最后介绍了CAN总线配电控制器的测试方法和环境试验要求,经过一系列的环境试验验证,CAN总线配电控制器通过试验考核,满足该型号遥测系统设计要求。
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