基于CAN總線技術的口腔綜合治療機系統設計

李永強　李愛國　唐劍

摘 要

本設計采用CAN總線技術實現了口腔綜合治療機各個功能模塊間的通訊，詳細論述了CAN接口硬件電路及功能接口函數，實踐證明該方案的應用是可行的，并且有著較好的效果。

【關鍵詞】口腔綜合治療機 CAN總線技術 LM3S2739 ISO1050DBU

口腔綜合治療機是口腔醫療臨床不可或缺的診斷、治療為一體的綜合設備，本文是基于CAN總線技術實現了口腔治療機各個模塊間的數據交互。

1 概述

口腔綜合治療機主要由醫生操控臺、器械盤、主箱體、牙科椅、護士操控臺、腳控等部分組成，由于CAN具有可裁減性，擴展性，因此我們選用CAN總線作為整個系統的工作總線。

2 硬件電路的設計

2.1 微控制器

各模塊的微控制器選用LM3S2739，該控制器是基于RM? Cortex?-M3的控制器，它具有32位運算能力，內部集成了CAN控制器，簡化了外部電路的設計，另外LM3S2739內部具有還集成了AD模塊、IIC模塊、SPI模塊、PWM等模塊。

2.2 CAN接口電路的設計

要構建一個安全穩定高可靠性的總線網絡，我們必須對各個節點與線纜進行隔離，避免各種電氣噪聲，共模電壓，接地環路等等對系統和人員的破壞從而造成安全隱患出現故障，事實上，隔離的方式有多種多樣，比如光耦隔離、磁隔離、電容隔離等供用戶選擇，用以加在控制器與收發器之間進行隔離。容隔離是在芯片上集成隔離通道，因此他容易與其他功能的芯片進行組合、集成，ISO1050就是一款將隔離通道與CAN收發器集成在一個封裝內的隔離型CAN總線收發器。在減少占用PCB面積的同時還降低了設計難度，不需要再考慮怎么樣在控制器與收發器中間插入一個隔離器件進行隔離。如圖1所示。

與其他隔離器件一樣，需要設計一個隔離電源為隔離部分的電路供電，本文的隔離電源選用IB0505LS-1W電源隔離模塊，其隔離電壓為1500VDC隔離，轉換效率為70%，隔離電路如圖2所示。

3 基于LM3S2739的CAN總線接口驅動函數

3.1 CAN節點創建函數

該函數用于節點信息的結構體，創建結構體的信息包括：節點通道號、節點通訊波特率、節點接收數據緩沖區、節點發送數據緩沖區等，具體函數如下：

3.2 CAN節點初始化函數

該函數主要是初始化LM3S2739內部的CAN控制器，設置波特率，使能CAN控制器。

4 結束語

本文詳細介紹了以CAN總線技術為核心的口腔綜合治療機的系統設計，包括接口電路設計、接口軟件函數等，實現了口腔綜合治療機系統的模塊化設計，使該控制系統具有裁減性、擴充性，便于系統功能升級。

參考文獻

[1]譚浩強.C語言設計（第二版）[M].北京：清華大學出版，2010，06，01.

[2]孫雪飛，胡巍.例說TI ARM Cortex-M3：基于LM3S9B96[M].北京：北京航空航天大學出版社，2013，01，01.

作者單位

咸陽西北醫療器械（集團）有限公司 陜西省咸陽市 712000endprint

摘 要

本設計采用CAN總線技術實現了口腔綜合治療機各個功能模塊間的通訊，詳細論述了CAN接口硬件電路及功能接口函數，實踐證明該方案的應用是可行的，并且有著較好的效果。

【關鍵詞】口腔綜合治療機 CAN總線技術 LM3S2739 ISO1050DBU

口腔綜合治療機是口腔醫療臨床不可或缺的診斷、治療為一體的綜合設備，本文是基于CAN總線技術實現了口腔治療機各個模塊間的數據交互。

1 概述

口腔綜合治療機主要由醫生操控臺、器械盤、主箱體、牙科椅、護士操控臺、腳控等部分組成，由于CAN具有可裁減性，擴展性，因此我們選用CAN總線作為整個系統的工作總線。

2 硬件電路的設計

2.1 微控制器

各模塊的微控制器選用LM3S2739，該控制器是基于RM? Cortex?-M3的控制器，它具有32位運算能力，內部集成了CAN控制器，簡化了外部電路的設計，另外LM3S2739內部具有還集成了AD模塊、IIC模塊、SPI模塊、PWM等模塊。

2.2 CAN接口電路的設計

要構建一個安全穩定高可靠性的總線網絡，我們必須對各個節點與線纜進行隔離，避免各種電氣噪聲，共模電壓，接地環路等等對系統和人員的破壞從而造成安全隱患出現故障，事實上，隔離的方式有多種多樣，比如光耦隔離、磁隔離、電容隔離等供用戶選擇，用以加在控制器與收發器之間進行隔離。容隔離是在芯片上集成隔離通道，因此他容易與其他功能的芯片進行組合、集成，ISO1050就是一款將隔離通道與CAN收發器集成在一個封裝內的隔離型CAN總線收發器。在減少占用PCB面積的同時還降低了設計難度，不需要再考慮怎么樣在控制器與收發器中間插入一個隔離器件進行隔離。如圖1所示。

與其他隔離器件一樣，需要設計一個隔離電源為隔離部分的電路供電，本文的隔離電源選用IB0505LS-1W電源隔離模塊，其隔離電壓為1500VDC隔離，轉換效率為70%，隔離電路如圖2所示。

3 基于LM3S2739的CAN總線接口驅動函數

3.1 CAN節點創建函數

該函數用于節點信息的結構體，創建結構體的信息包括：節點通道號、節點通訊波特率、節點接收數據緩沖區、節點發送數據緩沖區等，具體函數如下：

3.2 CAN節點初始化函數

該函數主要是初始化LM3S2739內部的CAN控制器，設置波特率，使能CAN控制器。

4 結束語

本文詳細介紹了以CAN總線技術為核心的口腔綜合治療機的系統設計，包括接口電路設計、接口軟件函數等，實現了口腔綜合治療機系統的模塊化設計，使該控制系統具有裁減性、擴充性，便于系統功能升級。

參考文獻

[1]譚浩強.C語言設計（第二版）[M].北京：清華大學出版，2010，06，01.

[2]孫雪飛，胡巍.例說TI ARM Cortex-M3：基于LM3S9B96[M].北京：北京航空航天大學出版社，2013，01，01.

作者單位

咸陽西北醫療器械（集團）有限公司 陜西省咸陽市 712000endprint

摘 要

本設計采用CAN總線技術實現了口腔綜合治療機各個功能模塊間的通訊，詳細論述了CAN接口硬件電路及功能接口函數，實踐證明該方案的應用是可行的，并且有著較好的效果。

【關鍵詞】口腔綜合治療機 CAN總線技術 LM3S2739 ISO1050DBU

口腔綜合治療機是口腔醫療臨床不可或缺的診斷、治療為一體的綜合設備，本文是基于CAN總線技術實現了口腔治療機各個模塊間的數據交互。

1 概述

口腔綜合治療機主要由醫生操控臺、器械盤、主箱體、牙科椅、護士操控臺、腳控等部分組成，由于CAN具有可裁減性，擴展性，因此我們選用CAN總線作為整個系統的工作總線。

2 硬件電路的設計

2.1 微控制器

各模塊的微控制器選用LM3S2739，該控制器是基于RM? Cortex?-M3的控制器，它具有32位運算能力，內部集成了CAN控制器，簡化了外部電路的設計，另外LM3S2739內部具有還集成了AD模塊、IIC模塊、SPI模塊、PWM等模塊。

2.2 CAN接口電路的設計

要構建一個安全穩定高可靠性的總線網絡，我們必須對各個節點與線纜進行隔離，避免各種電氣噪聲，共模電壓，接地環路等等對系統和人員的破壞從而造成安全隱患出現故障，事實上，隔離的方式有多種多樣，比如光耦隔離、磁隔離、電容隔離等供用戶選擇，用以加在控制器與收發器之間進行隔離。容隔離是在芯片上集成隔離通道，因此他容易與其他功能的芯片進行組合、集成，ISO1050就是一款將隔離通道與CAN收發器集成在一個封裝內的隔離型CAN總線收發器。在減少占用PCB面積的同時還降低了設計難度，不需要再考慮怎么樣在控制器與收發器中間插入一個隔離器件進行隔離。如圖1所示。

與其他隔離器件一樣，需要設計一個隔離電源為隔離部分的電路供電，本文的隔離電源選用IB0505LS-1W電源隔離模塊，其隔離電壓為1500VDC隔離，轉換效率為70%，隔離電路如圖2所示。

3 基于LM3S2739的CAN總線接口驅動函數

3.1 CAN節點創建函數

該函數用于節點信息的結構體，創建結構體的信息包括：節點通道號、節點通訊波特率、節點接收數據緩沖區、節點發送數據緩沖區等，具體函數如下：

3.2 CAN節點初始化函數

該函數主要是初始化LM3S2739內部的CAN控制器，設置波特率，使能CAN控制器。

4 結束語

本文詳細介紹了以CAN總線技術為核心的口腔綜合治療機的系統設計，包括接口電路設計、接口軟件函數等，實現了口腔綜合治療機系統的模塊化設計，使該控制系統具有裁減性、擴充性，便于系統功能升級。

參考文獻

[1]譚浩強.C語言設計（第二版）[M].北京：清華大學出版，2010，06，01.

[2]孫雪飛，胡巍.例說TI ARM Cortex-M3：基于LM3S9B96[M].北京：北京航空航天大學出版社，2013，01，01.

作者單位

咸陽西北醫療器械（集團）有限公司 陜西省咸陽市 712000endprint