基于CAN总线的高精度称重传感器节点设计

王晓华

摘 要： 传统二次仪表式称重传感器是将Wheatstone电桥输出的模拟信号送到二次仪表，经放大、模数转换后显示输出，具有传输距离短，组网能力有限，二次放大会引入误差等缺点。这里将车载称重系统中的称重传感器信号直接数字化，并引入CAN总线，利用现场总线容错性强、通信速率高等特点，提高了车载称重系统的精度和数据通信的可靠性和实时性。设计了一个主控器节点和多个高精度称重传感器节点，并将节点直接连接到CAN总线网络中，实现了基于CAN总线的车载高精度称重系统的设计。

关键词： 称重传感器； CAN总线； 信号数字化； 节点设计

中图分类号： TN92?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）13?0038?03

Abstract： The traditional weighing sensor with secondary meter mode sends the analog signal output by Wheatstone bridge to the secondary meter， which will displayed and output after amplification and A/D conversion. It has the defects of short transmission distance and limited networking performance， and may bring in the error due to the secondary amplification. The weighing sensor signal in the vehicle?mounted weighing system is digitized directly. The CAN bus is introduced into the system. By means of the characteristics of strong fault tolerance and high communication rate， the precision of the vehicle?mounted weighing system， reliability and real?time performance of the data communication are improved. A node of the master controller and multiple nodes of high?precision weighing sensor were designed， and connected to the CAN bus network directly. The design of the vehicle?mounted high?precision weighing system based on CAN bus was realized.

Keywords： weighing sensor； CAN bus； signal digitization； node design

0 引 言

CAN总线技术源自20世纪80年代的德国，最早是BOSCH公司用来解决汽车内部复杂的硬件信号接线[1?2]。目前，随着技术的不断发展和成熟，现场总线已经被广泛应用于计算机、测试系统以及网络控制系统中，与一般RS 485，RS 232通信协议不同的是，CAN总线具有比较高的可靠性、实时性、灵活性、数据完整性以及可用性[3?5]，并且CAN总线经过了ISO11898和ISO11519标准化认证[6?7]。具有以下特点：采用多主方式工作，网络节点间可以在任意时刻相互传递信息，无主从之分，通信方式极为灵活；可划分优先级，实时性好；传输距离远，通信速率高；CAN编码节点数量不受限制；采用非破坏性总线裁决技术，保证优先级高的节点信息传输；检错效果好、出错率低，节点出现严重错误时，自动关闭输出功能[8?9]。

目前，工业现场采用的称重传感器主要是二次仪表式，也就是采用数显仪表作为显示器[10]。……