双通道数字式隔离器ADUM1201在CAN现场通信系统中的应用

ADUM1201在CAN总线通信系统中应用

在CAN总线通信节点中，双通道数字式隔离器ADUM1201用来实现CAN控制器和CAN驱动器之间的电气隔离，以到达更好的抗干扰性能。一般放在CAN控制器与CAN驱动器之间，也有的CAN控制器被集成在微控制器内部，那么用ADUM1201实现微控制器和CAN驱动器的隔离即可。

我们用CAN总线组成了一个传送高速公路能见度预警信号的远距离通信网络。其中利用ADUM1201实现CAN总线节点之间的电气隔离。CAN总线的具体硬件电路图如图1所示，由图可见，整个硬件电路由微控制器，隔离芯片，CAN总线驱动芯片三部分组成。微控制器选用微芯公司新款集成CAN总线控制器的PIC18LF458芯片，它是8位COMS单片机，内部采用哈佛总线结构，使得全部指令单字节、单周期化，有利于提高CPU执行指令的速度，从而提高单片机的运行速度。同时，最低2V供电电压，大大降低系统的功耗，以上特点不光满足了系统需要快速响应的实时性要求，而且满足了系统需要全天候长时间工作的低功耗要求。CAN驱动器我们选用微芯公司的CAN总线驱动芯片MCP2551，它完全兼容ISO－11898标准，最高速率可达1Mbps，提供了比82C250更好电磁辐射和抗电磁干扰能力性能，为了更好的确保系统的稳定性，外加电阻R2和R3起限流作用，防止MCP2551受过流冲击，电容C3和C4为小电容以滤除总线上的高频干扰和防止电磁辐射，D1和D2为防雷击管，用来防止总线上的瞬变干扰。   



图1 单片机与CAN总线的硬件连接

隔离芯片ADUM1201处于系统的中间，用来隔离各个传感器节点，它比传统的光电隔离具有更好的性能，ADUM1201消除了传统光电隔离器不确定的传输速率，非线性的传输函数，以及温度和寿命对器件的影响，不需要其他的驱动和分立元件，提供了更见稳定的转化性能，而且在相同的信号传输速率下功耗只有光电隔离器的1/10到1/6。由图1可见，ADUM1201以单一芯片实现了CAN总线节点之间的电气隔离，而且ADUM1201采用双转化通道，两通道方向相反的特殊结构，非常适合于CAN总线信号的传输，大大简化了系统的硬件结构，同时，由一个隔离芯片代替以往的两个，大大增加了通道间的匹配程度，使系统获得更好的隔离性能。

结 语

本文介绍双通道数字式磁隔离器ADUM1201在CAN总线通信系统中的应用，由于ADUM1201的优良特性，用ADUM1201代替传统的光电隔离器件，降低了系统功耗，简化系统结构，增加了系统稳定性，提高了系统的性能。为CAN总线隔离的实现提供了一种很好的解决方案。