6SE7021-3FS87-2DC0

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 系统的组成

系统主要由主控制器，单元控制器，CAN总线网络，以及变频器组成。

主控制器是系统的主控单元，主要功能是显示和控制整个系统状态的工作状态，以及设置和调节系统的总要工作参数，如布速，张力传感器的灵敏度。协调各单元控制的工作状态。

单元控制器的功能主要是微调张力传感器的灵敏度，实时监测个张力传感器的数据，根据各张力传感器的数据调节输出电压从而调节对应电机的工作状态，同时还要应对突发状况，例如张力传感器失灵的处理，以及电机失速的处理。

1．3 单元控制器的具体设计

在设计中我采用的是基于ARM的CORTEX-M3内核的芯片-STM32f103RCT6如图2所示。它的特点有：STM32F103系列微处理器是 基于ARMv 7-M体系结构的32位标准RISC（精简指令集）处理器，提供很高的代码效率；工作频率为72MHz，内置高达256KB的FLASH存储器和48KB的SRAM。

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它内部集成了12位的A／D以及双通道的12位的D／A，还有专门面向工业控制的控制器区域网络（CAN），它提供兼容规范2．0A和2．0B（主动），位速率高达1 Mb／s。它可以接收和发送11位标识符的标准帧，也可以接收和发送29位标识符的扩展帧。具有3个发送邮箱和2个接收FIFO，3级14个可调节的滤波器。

1．4 CAN总线接口设计

因为STM32的CAN总线控制器的逻辑电平均采用LVTTL，所以采用德州仪器公司生产的CAN总线收发器SN65HVD230。SN65HVD230可用于较高干扰环境下。它采用差分接收，具备抗宽范围的共模干扰、电磁干扰能力。6N137构成的隔离电路，这样就可以很好地实现CAN总线上各节点的电气隔离。增加隔离电路虽然增加了节点的复杂性，但它却提高了节点的稳定性和安全性。此外，为避免信号反射，导致通信的可靠性与抗干扰能力下降，甚至无法通信，因此，在CAN总线的两端需要加有2个120Ω的总线阻抗匹配电阻。CAN接口设计如图3所示。