摘要：为使传感器可即插即用于CAN的测控系统，以混合信号微处理器C8051F041为核心，构建可嵌入传感器的智能转换接口，将传感器输出信息转换为CAN总线上的报文信息；针对大多数模拟传感器输出信号较弱的特点，C8051F041结合AD623等模拟电路对传感器信号进行必要的滤波、程控放大、零点校准、A／D变换，并由其内部集成的CAN控制器转换为CAN报文信息，通过外接的CAN驱动器CTM8251T最终接入CAN总线；CAN控制器使该传感器成为一个CAN节点，通过定义CAN应用层协议，使传感器插入后立即以较低优先级传送传感器电子数据表单，接收必要的参数设定，从而实现传感器即插即用。
关键词：CAN智能接口；CAN通信协议；C8051F041；CAN控制器；CAN收发器

    引言
    测控系统离不开传感器。由于各种传感器的工作原理不同，其最终输出的电量形式各不相同。即使同一类传感器，其灵敏度、测量范围不同，相同电信号代表的物理量也不尽相同。因此，传统的测控系统，必须对系统中的每一个传感器进行配置，传感器类型、灵敏度、测量范围等的细微改变都将导致系统(主要是软件和部分硬件)的重新设置。若要增／减传感器，以改变测控系统的规模，则需对整个系统(软件、硬件及布线)。进行重新配置。这无疑极大地限制了测控系统的灵活性，制约了测控系统的扩展性。CAN的通信硬件接口简单，通信线少，通信介质可以为双绞线、同轴电缆或者光缆。将测控系统配置为CAN总线结构，将目前广泛应用的各种模拟传感器，配以CAN总线接口，使之成为CAN总线上的一个智能节点，即易于实现传感器的即插即用，也提高了测控系统的灵活性和可扩展性。

    1 传感器／CAN智能接口系统构成
    传感器／CAN智能接口的作用主要有两点：一是控制传感器的信号调理，将传感器的输出模拟信号转换为数字量，并进行相应的处理，形成可发送的CAN报文信息；二是控制CAN驱动器，收／发 CAN总线上的报文信息，并执行相应的智能控制。智能接口系统构成如图1所示。

    针对大多数模拟传感器输出信号较弱的特点，接口首先对传感器信号进行一级放大和滤波的预处理，预处理后的传感器信号幅度在200 mV左右，单端输出。此后对该信号的处理完全由基于SOC技术的混合信号微处理器C8051F041自动完成，如信号的程控放大、信号的零点校准、信号的A／D变换、信号的数字滤波以及CAN报文的形成和收发控制等；C8051F041是该接口的核心，它不仅完成传感器信号到CAN报文的转换；更通过对传感器信号调理的智能控制和对CAN应用层的编程，实现传感器的即插即用。

    2 传感器信号调理
    考虑到绝大多数传感器信号较弱，且包含大量的噪声信号，因此需首先对传感器输出的模拟信号进行必要的调理，信号调理由信号预处理电路结合S0c中的模拟外设实现，如图2所示。在此，信号调理主要对传感器信号进行了必要的滤波、放大和零点校准。

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