Desenvolvimento e testes do circuito de controle baseado em CAN

VI Workshop do Grupo de Física e Astrofísica de Neutrinos V Encontro do Projeto Neutrinos Angra

Universidade Federal do ABC

Rafael Gama

Orientador: Herman P. Lima Jr.

25 de Junho de 2009

Desenvolvimento e testes do circuito de controle baseado em CAN

Rafael Gama – rgama@cbpf.br

Introdução: O Sistema de Aquisição (NDAQ)

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Introdução: Interface CAN (Controller Area Network)

1) Transceiver CAN 2) Microcontrolador(MCU)

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Introdução: Etapa 1) Teste de Comunicação CAN

1) Transceiver CAN2) Microcontrolador(MCU)

3) Transceiver RS232 (Com/Firmware/Debug)

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Introdução: Etapa 1) Setup de Comunicação CAN

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Etapa 2: Teste de Comunicação SPI

1) Transceiver CAN2) Microcontrolador(MCU)3) Transceiver RS232 (C/F/D)

4) Trad. Tensão (3.3V <> 1.8V)5) Conversor Digital-Analógico6) Tensão de Referência

• Half Duplex SPI – Teste de Comunicação com os ADCs• Full Duplex SPI – Outros Dispositivos; Teste de Com. com o DAC

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Etapa 2: O Circuito Desenvolvido

1) Bloco RS232 Transceiver2) Bloco do Microcontrolador3) Bloco do Tradutor de Tensão (ADCs)4) Bloco do Conversor Digital-Analógico (DAC)5) Bloco do Transceiver CAN

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Etapa 2: O Conversor Digital-Analógico

12 bits – 1 LSB ~= 0,6 mV = 600 uV @ 2,5Vref

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Etapa 2: Software Desenvolvido

•Firmware para o MCU

•Biblioteca de Funções

•Controle total do DAC

•MCC18 (Student’s Ed.)

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Resultados

4096 valores por canal(8) – 32768 valores/s20 mV DC50 mV DC

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Conclusões

•O Sistema proposto é capaz de controlar o DAC escolhido para o NDAQ.

•A taxa de atualização de valores estimada em 32768 valores/s demonstra a 'liberdade' do sistema no caso de 'slow control'.

•O Sistema é lento para funcionar como um gerador de função.

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Rafael Gama – rgama@cbpf.br

Etapas Futuras

• Histograma das tensões geradas pelo DAC – Análise de Ruído

• Teste de Linearidade do DAC

• Teste da SPI 'Half Duplex' (ADCs)

• Teste das linhas de comunicação SPI/CAN (rise/fall time, delay)

• Software de controle (PC – Root Framework)

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Rafael Gama – rgama@cbpf.br

Referências

1. PIC18F2680 Datasheet, DS39625C, Disponível em www.microchip.com

2. MCP2151 Datasheet, DS21667, Disponível em www.microhcip.com

3. Controller Area Network (CAN) Basics, AN713, DS00713, Disponível em www.microchip.com

4. Interfacing High Speed ADCs via SPI User Manual, AN877, Disponível em www.analog.com

5. Debugging Serial Buses in Embedded System Designs, 48W-19040-4 (WebID: 12641), Disponível em www.tek.com

6. CAN Specification 2.0B, Disponível em www.semiconductors.bosch.de

7. Kvaser Leaf User Guide, Last Updated: Monday, 13 November 2006, Disponível em www.kvaser.com

8. AD5328 Datasheet, Rev D., Disponível em www.analog.com