在高温下选择微控制器之间的通讯


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我被分配到一个项目中,以找到具有特定功能的微控制器的多个PCB板之间的最佳通信。我需要所有微控制器与包含CPU的主板进行通信。

我需要从主板向控制器发送一些信息,并从控制器接收响应。每个控制板都是为特定目的而设计的。我不需要在微控制器之间进行通信,但是即使一个微控制器无法通信,也不会影响其他微控制器。目前,我需要有六个微控制器进行通信,但在将来不止如此。我想避免在主板和其他控制器之间建立更多的有线连接(应该更少)。

通讯不受温度(250°F(120°C))和压力(高压)的影响。主板到最终控制器之间的距离可能超过一米。哪种控制器最好?我需要执行一些计算和传感器读数。每个板都有两个以上的传感器。我需要对传感器读数进行一些计算或直接发送值。

我是这种项目的新手。我一直在寻找最好的沟通方式,但我感到困惑的是最好的沟通方式。有人建议我使用CAN通讯。如果我选择CAN通信,哪种类型的微控制器是最好的?我已经附上了一个简单的图表,如下所示。

设计


您可以确认微镜所见的温度预计为180ºC吗?
安迪(aka)

@Andyaka对不起,温度范围是100到120度。是否有内置CAN的Atmel控制器?
verendra

您是否已与Atmel确认?如果有的话,我这样做是没有意义的。如果还没有,为什么不呢?我在最近指定的85ºC温度下在120ºC的两个工作中使用了PIC-这两个工作都可以继续工作,但是您可能不会从任何供应商那里得到任何确认,因为为什么他们应该为您或任何人进行特殊测试数量要求低。
安迪(aka)

CAN听起来很合适,只是您没有告诉我们带宽,所以我们不能告诉您。一米或几米,您可以以1 Mbit / s的速度运行CAN。许多微控制器都内置有CAN。例如,我已经在此类应用中使用了PIC 18F25K80,但是在PIC系列和其他制造商中还有很多其他产品。您可能需要获得扩展的温度范围部件,但覆盖82摄氏度将不是问题。
奥林·拉斯罗普

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您需要注意的一件事是您将无法使用大量的常见无源组件。在82°C下,电解盖几乎是不可选择的。您将必须全部使用钽。同样,许多陶瓷帽电介质也已淘汰。届时Z5U陶瓷盖将偏离其额定值。基本上,您将需要为这些温度指定和额定的部件,并确保由高温引起的值变化不会对系统性能产生负面影响。
康纳·沃尔夫,

Answers:


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如果您选择CAN,那么“最好的”微控制器就是内置CAN的微控制器(很多微控制器就是其中之一,Coldfire MCF5225x是其中的一个)。

根据情况的电气特性(距离,噪声,功率),I2C或RS485 / RS422也是不错的选择。其余的取决于您用于通信的协议-如何寻址消息,控制流,避免冲突。

我希望您能找到一个能在180c下工作的微型电脑,而汽车规格在125c下达到最高,并且我认为即使军事规格也不会对此有所改善。

您需要从第1层(电气)开始,确定物理接口必须执行的操作,此后,这主要是有关如何交谈的软件问题。如今,如果微型计算机具有运行适度OS的空间,则以太网甚至可能是可行的选择。


抱歉,温度范围约为100到120。是否有内置CAN的Atmel控制器?
verendra

@verendra atmel.com/products/automotive/default.aspx 我认为他们的汽车处理器可能具有CAN。我自己使用PIC。
肯尼,

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@verendra-为了喜欢佐格,在描述温度时总是包括单位。120°C 与°F 非常不同。
康纳·沃尔夫

@ConnorWolf我很抱歉我在这里所做的错误。我正在尝试寻找能维持在120ºC的组件。
verendra

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您需要考虑温度-是环境温度120摄氏度,盒子内部120摄氏度,微型仪器本身是120摄氏度吗?有冷却吗?粉丝?散热片?珀尔帖?您可以将微型温度计远离热源(将传感器放在更长的电线上)以减少热量吗?120C是一个问题,因为在热循环的不一样多,如果单元被120C之间定期循环和,比方说,10〜20℃的环境中,膨胀/收缩会断裂焊点等
约翰ü

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您可以查看具有CAN支持的http://www.keil.com/dd/chip/3648.htm LPC 2129 ARM7TDMI-S。如果将接口固定为CAN,则可以提供帮助。由于温度限制,您也可以使用工业或MIL级连接器和电缆。查看供应商,例如Radiant电缆,TE连接,Amphenol,Allied连接器,这些制造商制造的产品适用于高温环境。另外,您可以检查一些耐热材料,例如聚四氟乙烯,有助于保护通信接口。


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欢迎参加电气工程堆栈交换!有许多支持CAN的处理器...您为什么建议使用此处理器?是否指定在120C下运行?如果是这样,请在答案中包括这些详细信息。如果没有,那么您就没有帮助OP。
Joe Hass

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对于CAN(我强烈建议您使用CAN进行设置),我建议使用LPC11C24,这是ARM Cortex-M0。我认为这是唯一已经集成了收发器的收发器,因此不需要额外的芯片来实现物理层(在其余CAN微控制器中很常见)。它还具有一些内置在ROM中的漂亮且易于使用的C库,用于CAN和CANOpen标准。


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飞思卡尔S08D系列或一些便宜的Kinetis都具有CAN并支持125ºC。但是,只有在飞思卡尔的有价值芯片上才能获得最高的温度值(来源:参数搜索)。尝试对所有站点进行参数搜索!


大多数制造商提供的大多数设备都可提供额定温度为125ºC的汽车级或军用级,此信息似乎不是特别特别吗?
约翰·U

虽然我发现了很高的价值。我之所以没有提及,是因为该问题仅建立了120度,并且似乎需要廉价的uC。但是我的回答确实不是很有帮助。

TI仅有少数几种适用于150C的产品ti.com/product/msp430f2619s-ht
Lior Bilia

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CAN在软件中的实现相当复杂。

为什么不使用也是工业标准的RS-485?有许多具有125'C温度支持的RS-485收发器。

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