探索 Microchip CAN/LIN/J2602 PICtail? (Plus) 子板：功能、硬件與應(yīng)用指南

在電子工程師的日常工作中，不斷探索和使用新的開(kāi)發(fā)工具是推動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)展的關(guān)鍵。今天，我們就來(lái)深入了解一下 Microchip 的 CAN/LIN/J2602 PICtail? (Plus) 子板，看看它在 CAN 和 LIN 接口應(yīng)用開(kāi)發(fā)中能帶來(lái)怎樣的便利。

文件下載：AC164130-2.pdf

一、文檔使用說(shuō)明

在使用 CAN/LIN/J2602 PICtail? (Plus) 子板之前，我們需要了解一些文檔相關(guān)的信息。文檔會(huì)隨著時(shí)間推移而更新，實(shí)際的對(duì)話框和工具描述可能與文檔有所不同，所以要及時(shí)從 Microchip 官網(wǎng)（www.microchip.com）獲取最新文檔。文檔編號(hào)為 “DSXXXXXA” 格式，其中 “XXXXX” 是文檔編號(hào)，“A” 是文檔的修訂級(jí)別。同時(shí)，MPLAB? IDE 在線幫助能提供開(kāi)發(fā)工具的最新信息。

二、子板簡(jiǎn)介

2.1 概述

CAN/LIN/J2602 PICtail? (Plus) 子板與 Explorer 16 開(kāi)發(fā)板和 PIC18 Explorer 開(kāi)發(fā)板兼容，可用于 dsPIC33F 數(shù)字信號(hào)控制器、PIC24 16 位微控制器和 PIC18 8 位微控制器上使用 CAN 和 LIN 接口的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。它提供了 CAN 總線和 LIN 總線兩個(gè)接口，適用于各種需要 CAN 和 LIN 總線接口的應(yīng)用，且兩個(gè)接口可同時(shí)使用。子板從連接的開(kāi)發(fā)板獲取 9V、5V 和 3.3V 直流電源，外部電源和 MPLAB ICD 3 則連接到開(kāi)發(fā)板。

2.2 功能概述

2.2.1 LIN 操作

子板通過(guò) LIN 收發(fā)器將 LIN 總線與控制設(shè)備的 UART 模塊相連。LIN 收發(fā)器監(jiān)測(cè) LIN 總線，對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理后傳遞給控制設(shè)備的 UART 模塊。同時(shí)，它能響應(yīng)控制設(shè)備的 “Transmit Enable” 信號(hào)，將輸出信號(hào)調(diào)理后發(fā)送到 LIN 總線上。LIN 電路還有掉電模式，可關(guān)閉發(fā)射器和電壓調(diào)節(jié)器，僅保留接收器和喚醒電路工作。對(duì)于 PIC18 設(shè)備，LIN1 和 LIN2 模塊的引腳輸出可能不同，可通過(guò) J4、J8、J13 和 J14 跳線選擇。

2.2.2 CAN 操作

子板將高速 CAN 收發(fā)器與控制設(shè)備的 ECAN 模塊相連，實(shí)現(xiàn) CAN 總線與 ECAN 模塊之間的信號(hào)轉(zhuǎn)換。PIC18 設(shè)備有一個(gè) CAN 模塊，部分 PIC18 還有可選的備用引腳輸出，可通過(guò) J15 和 J16 跳線選擇。在睡眠模式下，CAN 發(fā)射器關(guān)閉，接收器以較低電流工作，控制設(shè)備會(huì)根據(jù)需要將收發(fā)器切換回正常工作模式。

三、硬件組成

3.1 子板設(shè)置

子板可從 Explorer 16 開(kāi)發(fā)板通過(guò) 120 針信號(hào)連接器（J7）或 PIC18 開(kāi)發(fā)板通過(guò) 4 針連接器（J6）獲取 9V 直流輸入電源。LIN 總線收發(fā)器的電源可在開(kāi)發(fā)板提供的 9V 或外部 +12V 電源之間切換，需通過(guò) J2 跳線設(shè)置。

3.2 硬件組件

• Explorer 16 板 PICtail? 連接器（J7）：作為 120 針信號(hào)連接器，它將 Explorer 16 板上 dsPIC33F 或 PIC24 設(shè)備的 I/O 引腳信號(hào)傳輸?shù)阶影?，包括電源、ECAN 模塊信號(hào)、UART 模塊信號(hào)和 LIN 總線故障通信信號(hào)。
• 輔助頭（J17、J18）：提供開(kāi)發(fā)板的各種信號(hào)，可用于監(jiān)測(cè)、測(cè)試和開(kāi)發(fā)，具體引腳輸出可參考相關(guān)文檔和原理圖。
• LIN 總線主/從選擇跳線（JP12、JP13）：用于指示 LIN 總線上主設(shè)備的存在，通過(guò) 1K 上拉電阻將 LIN 總線拉高，讓總線上的節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到主節(jié)點(diǎn)。
• LIN 收發(fā)器（U1、U2）：采用 MCP2021 LIN 收發(fā)器，實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備 UART 模塊與 LIN 總線之間的信號(hào)轉(zhuǎn)換，電源可通過(guò) J2 跳線在 +12V 或 +9V 之間選擇。
• LIN 總線連接器（J10、J12）：作為 3 針端子塊，將子板連接到 LIN 總線，分別連接控制設(shè)備的 UART1 和 UART2 模塊。
• LIN 收發(fā)器電源選擇跳線（J2）：用于選擇 LIN 收發(fā)器的電源，可選擇開(kāi)發(fā)板提供的 +9V 直流電源或外部 +12V 直流電源。
• 外部 +12V 直流 LIN 電源供應(yīng)端子塊（J1）：用于連接外部 +12V 直流電源，為 LIN 收發(fā)器供電。
• CAN 收發(fā)器（U3、U4）：使用 MCP2551 CAN 收發(fā)器，實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備 ECAN 模塊與 CAN 總線之間的信號(hào)轉(zhuǎn)換。
• CAN 總線終端跳線（JP4、JP5）：用于終止 CAN 總線，通過(guò)跳線在 CAN 總線上放置 120 歐姆的終端電阻。
• CAN 總線連接器（P1、P2）：作為 9 針 D 型連接器，將子板連接到 CAN 總線，分別連接控制設(shè)備的 ECAN1 和 ECAN2 模塊。
• 備用 LIN1 和 LIN2 模塊引腳輸出跳線（J4、J8、J13、J14）：用于 PIC18 設(shè)備，根據(jù)設(shè)備的不同選擇 LIN1 和 LIN2 模塊的不同引腳輸出。
• 備用 CAN1 模塊備用引腳輸出跳線（J15、J16）：用于 PIC18 設(shè)備，根據(jù)設(shè)備的不同選擇 CAN1 模塊備用引腳輸出的不同選項(xiàng)。
• PIC18 Explorer 板 PICtail? 連接器（J3、J5、J6、J9、J11）：由五個(gè)連接器組成，將 PIC18 Explorer 板上 PIC18 設(shè)備的 I/O 引腳信號(hào)傳輸?shù)阶影?，包括電源、ECAN 模塊信號(hào)、UART 模塊信號(hào)和 LIN 總線故障通信信號(hào)。

3.3 輔助頭引腳輸出

輔助頭 J17 和 J18 可用于監(jiān)測(cè)和調(diào)試微控制器的其他引腳以及 CAN 和 LIN 引腳。不同開(kāi)發(fā)板的輔助頭引腳輸出不同，具體映射關(guān)系可參考文檔中的表格。

四、教程程序

4.1 PIC18 教程概述

PIC18 教程展示了 PIC18FXXK80 系列 CAN 模塊在模式 1 下的功能。當(dāng) PIC18F46K80 PIM 或 PIC18F66K80 PIM 連接到 PIC18 Explorer 開(kāi)發(fā)板并與子板接口時(shí)，可實(shí)現(xiàn) CAN 模塊的收發(fā)功能。教程項(xiàng)目 “ECAN_Daughterboard.mcp” 用 C 語(yǔ)言為 MPLAB C18 編寫，包含 main.c、CAN.c 和 CAN.h 三個(gè)文件。當(dāng)按下 RB0 按鈕時(shí)，會(huì)通過(guò) CAN 總線發(fā)送數(shù)據(jù)，且有三個(gè)過(guò)濾器和三個(gè)緩沖區(qū)用于接收 CAN 總線數(shù)據(jù)。當(dāng)接收到符合過(guò)濾器條件的 CAN 消息時(shí)，PORTD 上的 LED 會(huì)加 1；按下 RB0 按鈕時(shí)，會(huì)發(fā)送 CAN 消息；同時(shí)，RD7 上的 LED 會(huì)以恒定速率閃爍，以顯示設(shè)備正常工作。為了有效演示該教程，需要一個(gè)能進(jìn)行 CAN 通信的設(shè)備，如 CAN 總線分析儀。

4.2 dsPIC33F 和 PIC24H 教程概述

4.2.1 ECAN 軟件

有多個(gè)代碼示例可展示 dsPIC33F 和 PIC24H 設(shè)備系列 ECAN 模塊的使用和功能，如 CE127、CE128、CE129 等 dsPIC33F 代碼示例，以及 CE227、CE228、CE229 等 PIC24H 代碼示例，這些代碼可從官網(wǎng)（www.microchip.com/codeexamples）免費(fèi)下載。此外，MPLAB C30 編譯器包含的 dsPIC33F/PIC24H 外設(shè)庫(kù)中有多個(gè) ECAN 模塊的驅(qū)動(dòng)函數(shù)。

4.2.2 LIN 軟件

支持 dsPIC33F、PIC24H 和 PIC24F 設(shè)備系列的 LIN 主從驅(qū)動(dòng)函數(shù)和應(yīng)用示例正在開(kāi)發(fā)中，相關(guān)軟件將可從 Microchip 官網(wǎng)（www.microchip.com）免費(fèi)下載，同時(shí)還會(huì)有應(yīng)用筆記介紹 LIN 驅(qū)動(dòng)的使用和功能。

五、圖紙和原理圖

附錄提供了 CAN/LIN/J2602 PICtail (Plus) 子板的圖紙和原理圖，包括不同版本的布局圖和電路原理圖，為工程師進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)和調(diào)試提供了詳細(xì)的參考。

CAN/LIN/J2602 PICtail? (Plus) 子板為電子工程師在 CAN 和 LIN 接口應(yīng)用開(kāi)發(fā)中提供了一個(gè)強(qiáng)大的工具。通過(guò)深入了解其功能、硬件組成和教程程序，工程師們可以更高效地開(kāi)展相關(guān)項(xiàng)目。大家在使用過(guò)程中有沒(méi)有遇到什么特別的問(wèn)題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。