蒂森克虜伯電梯 MC2教學(xué)講座（二） MC2主板介紹

MC2教學(xué)講座（二）MC2主板介紹EngineeringCenterofTKEManufactureChina

Shanghai,July.30th,2010MC2主板介紹

四.MC2主板通信總線CANbus介紹

教學(xué)提綱:

一.MC2主板概述

二.線路板安裝及布局圖

三.MC2主板接口定義

五.MC2主板電路原理分析

MC2主板介紹MC2主板是整個(gè)電梯控制系統(tǒng)的核心部分，它在MC1的基礎(chǔ)上采用了新的硬件技術(shù)。

現(xiàn)存版本的TCM/MC2主板——由電路板MC1，MZ1，MQ1，模塊SR

和一些接線柱或插頭已組合在一個(gè)大處理器單元板中；這樣就無(wú)需TCM支架和MV6接線板；同時(shí)取消了MC1、MZ1、MQ1電路板之間的外部L-CANbus通信線，由內(nèi)部總線所替代；不僅提高了通信速度，而且抗干擾強(qiáng)，更加安全可靠。

參見(jiàn)MC1系統(tǒng)電路板MC1，MZ1，MQ1，MV6結(jié)構(gòu)及本地CAN總線圖：

一.MC2主板概述MC2主板介紹

二.線路板安裝及布局圖

MC2主板介紹

MC2主板接口定義

三.MC2主板端口定義

端口輸入主要功能介紹：*X36--火警返回輸入端口；電梯在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，如果火災(zāi)返回開(kāi)關(guān)或消防員操作開(kāi)關(guān)接通時(shí)，電梯就開(kāi)始緊急返回運(yùn)行,電梯已登記的指令和召喚信號(hào)立即全部消除。

*X101.5--安全回路鏈+轎門鎖+所有串聯(lián)起來(lái)廳門鎖輸入端口；所有門鎖開(kāi)關(guān)串聯(lián)起來(lái)構(gòu)成一個(gè)門鎖回路，只有當(dāng)門鎖回路全部通時(shí)，才允許電梯運(yùn)行。這些門鎖開(kāi)關(guān)，必須都是安全觸點(diǎn)。*抱閘控制器EMBP-220是用來(lái)控制抱閘張開(kāi)后（延遲1~2秒），將電壓降到維持電壓，從而保護(hù)抱閘線圈在長(zhǎng)期通電后，不會(huì)過(guò)熱損壞。

CAN，全稱為“ControllerAreaNetwork”，即控制器局域網(wǎng)，是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。一個(gè)由CAN總線構(gòu)成的單一網(wǎng)絡(luò)中，理論上可以掛接無(wú)數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用中，節(jié)點(diǎn)數(shù)目受網(wǎng)絡(luò)硬件的電氣特性所限制。例如，當(dāng)使用PhilipsP82C250作為CAN收發(fā)器時(shí)，同一網(wǎng)絡(luò)中允許掛接110個(gè)節(jié)點(diǎn)。CAN可提供高達(dá)1Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，這使實(shí)時(shí)控制變得非常容易。另外，硬件的錯(cuò)誤檢定特性也增強(qiáng)了CAN的抗電磁干擾能力。

四.MC2主板通信總線CANbus介紹

1.什么是CAN？MC2通信總線CANbus介紹

CAN通訊協(xié)議主要描述設(shè)備之間的信息傳遞方式。每一層與另一設(shè)備上相同的那一層通訊。實(shí)際的通訊發(fā)生在每一設(shè)備上相鄰的兩層，而設(shè)備只通過(guò)模型物理層的物理介質(zhì)互連。CAN的規(guī)范定義了模型的最下面兩層：數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。

CAN能夠使用多種物理介質(zhì)，例如雙絞線、光纖等。最常用的就是雙絞線。信號(hào)使用差分電壓傳送，兩條信號(hào)線被稱為CAN_H和CAN_L，靜態(tài)時(shí)均是2.5V左右，此時(shí)狀態(tài)表示為邏輯“1”，也可以叫做“隱性”。用CAN_H比CAN_L高表示邏輯“0”，稱為“顯形”，此時(shí)，通常電壓值為：CAN_H=3.5V和CAN_L=1.5V。

2.CAN是怎樣工作的？MC2通信總線CANbus介紹MC2通信總線CANbus介紹MC2通信總線CANbus介紹CSMA/CD是“載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)”（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetect）的縮寫。

利用CSMA訪問(wèn)總線，可對(duì)總線上信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，只有當(dāng)總線處于空閑狀態(tài)時(shí)，才允許發(fā)送。利用這種方法，可以允許多個(gè)節(jié)點(diǎn)掛接到同一網(wǎng)絡(luò)上。當(dāng)檢測(cè)到一個(gè)沖突位時(shí)，所有節(jié)點(diǎn)重新回到‘監(jiān)聽(tīng)’總線狀態(tài)，直到該沖突時(shí)間過(guò)后，才開(kāi)始發(fā)送。在總線超載的情況下，這種技術(shù)可能會(huì)造成發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)許多延遲。為了避免發(fā)送時(shí)延，可利用CSMA/CD方式訪問(wèn)總線。當(dāng)總線上有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行發(fā)送時(shí)，必須通過(guò)“無(wú)損的逐位仲裁”方法來(lái)使有最高優(yōu)先權(quán)的的報(bào)文優(yōu)先發(fā)送。

3.什么是CSMA/CD？MC2通信總線CANbus介紹

在CAN總線上發(fā)送的每一條報(bào)文都具有唯一的一個(gè)11位或29位數(shù)字的ID（Identification)。CAN總線狀態(tài)取決于二進(jìn)制數(shù)‘0’而不是‘1’，所以ID號(hào)越小，則該報(bào)文擁有越高的優(yōu)先權(quán)。因此一個(gè)為全‘0’標(biāo)志符的報(bào)文具有總線上的最高級(jí)優(yōu)先權(quán)。可用另外的方法來(lái)解釋：在消息沖突的位置，第一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送0,而另外的節(jié)點(diǎn)發(fā)送1，那么發(fā)送0的節(jié)點(diǎn)將取得總線的控制權(quán)，并且能夠成功的發(fā)送出它的信息。MC2主要電路芯片介紹

--Am186（16-bitmicrocontroller）--

（一）Am186的特性與結(jié)構(gòu)（二）Am186的引腳定義五.MC2主板部分電路原理介紹1.主要電路芯片介紹--P80C592

(8-bitmicrocontrollerwithon-chipCAN)--MC2主要電路芯片介紹--SJA1000(Stand-aloneCANcontroller)--

·PincompatibilitytothePCA82C200stand-aloneCAN

controller

·ElectricalcompatibilitytothePCA82C200stand-alone

CANcontroller

·PCA82C200mode(BasicCANmodeisdefault)

·Extendedreceivebuffer(64-byteFIFO)

·CAN2.0Bprotocolcompatibility(extendedframe

passiveinPCA82C200compatibilitymode)

·Supports11-bitidentifieraswellas29-bitidentifier

·Bitratesupto1Mbits/sMC2主要電路芯片介紹--PCA82C251（CANtransceiverfor24Vsystems）--

·Fullycompatiblewiththe“ISO11898-24V”standard

·SlopecontroltoreduceRFI

·Thermallyprotected

·Short-circuitprooftobatteryandgroundin24Vpoweredsystems

·Low-currentstandbymode

·Anunpowerednodedoesnotdisturbthebuslines

·Atleast110nodescanbeconnected

·Highspeed(upto1Mbaud)

·Highimmunityagainstelectromagneticinterference.--AM29F040

(4Megabit512Kx8-bitFlashMemory)--

?5.0V±10%forreadandwriteoperations

—Minimizessystemlevelpowerrequirements?Highperformance

—Accesstimesasfastas55ns?Lowpowerconsumption

—20mAtypicalactivereadcurrent—30mAtypicalprogram/erasecurrent—1μAtypicalstandbycurrent(standardaccesstimetoactivemode)?Minimum1,000,000program/erasecyclespersectorguaranteed?

20-yeardataretentionat125°C—ReliableoperationforthelifeofthesystemMC2主要電路芯片介紹

Flexiblesectorarchitecture—Eightuniformsectors—Anycombinationofsectorscanbeerased—SupportsfullchiperaseSectorprotection—Hardware-basedfeaturethatdisables/re-enablesprogramanderaseoperationsinanycombinationofsectors—Sectorprotection/un-protectioncanbeimplementedusingstandardPROMprogrammingequipmentMC2主要電路芯片介紹MC2主要電路芯片介紹

--uPD431000（1MbitCMOSStaticRam/128Kx8-bit）--

?131,072wordsby8bitsorganization?Fastaccesstime:70,85,100,120,150ns(MAX.)?Lowvoltageoperation(Aversion:VCC=3.0to5.5V,Bversion:VCC=2.7to5.5V)?Operatingambienttemperature:TA=–25to+85°C?LowVCCdataretention:2.0V(MIN.)?OutputEnableinputforeasyapplication?TwoChipEnableinputs:/CE1,CE2MC2主要電路芯片介紹

--CY7C131（1Kx8bitDual-PortStaticRAM）--?

TrueDual-Portedmemorycellswhichallowsimultaneousreadsofthesamememorylocation?1Kx8organization?High-speedaccess:15ns?Lowoperatingpower:ICC=110mA(max.)?Fullyasynchronousoperation?

Automaticpower-down?

MasterCY7C130/CY7C131easilyexpandsdatabuswidthto16?

BUSYoutputflagonCY7C130/CY7C131?

INTflagforport-to-portcommunicationMC2主要電路芯片介紹

--MA27C256（32,768x8bitCMOSEPROM）--?Fastaccesstime

—55ns?Lowpowerconsumption

—20mAtypicalCMOSstandbycurrent?Single+5Vpowersupply?±10%powersupplytoleranceavailable?100%Flashriteprogramming

—Typicalprogrammingtimeof4seconds?Versatilefeaturesforsimpleinterfacing—BothCMOSandTTLinput/outputcompatibility—TwolinecontrolfunctionsMC2主要電路芯片介紹--74HC/HCT574（OctalD-typeflip-flop;positiveedge-trigger;3-state）--

3-statenon-invertingoutputsforbusorientedapplications8-bitpositiveedge-triggeredregisterCommon3-stateoutputenableinputIndependentregisterand3-statebufferoperationOutputcapability:busdriverMC2主要電路芯片介紹--74HC/HCT245（Octalbustranceiver;3-state）--OctalbidirectionalbusinterfaceNon-inverting3-stateoutputsMultiplepackageoptionsComplieswithJEDECstandardno.7AMC2主要電路芯片介紹--RTC72423（4-bitRealTimeClockModule）--MC2主要電路芯片介紹--PE12016（IncrementalEncoder）--?5Vand3.3VOperation?0.6uCMOSProcess?Directiondiscriminator?Pulsewidthmeasurement?Frequencymeasurement?Cascadable(PE12016Gonly)?TTLcompatible?8BitparalleltristateableBus?Simpleread&writeprocedure?Highspeed20MHzclockoperationMC2主要電路芯片介紹--AMD691（MicroprocessorSupervisoryCircuits）--SpecifiedOverTemperatureLowPowerConsumption(5mW)PrecisionVoltageMonitorResetAssertionDownto1VVCCLowSwitchOn-Resistance1.5VNormal,20VinBackupHighCurrentDrive(100mA)WatchdogTimer—100ms,1.6s,orAdjustable600nAStandbyCurrentAutomaticBatteryBackupPowerSwitchingExtremelyFastGatingofChipEnableSignals(5ns)VoltageMonitorforPowerFailMC2主要電路芯片介紹--AM26C32（QuadrupleDifferentialLineReceiver）--

LowPower,ICC=10mATyp±7-VCommon-ModeRangeWith±200-MvSensitivity

InputHysteresis...60mVTyp

OperatesFromaSingle5-VSupply

3-StateOutputs

InputFail-SafeCircuitry

AvailableinQ-TempAutomotive?HighReliabilityAutomotiveApplications?ConfigurationControl/PrintSupportMC2主要電路芯片介紹--74HC138（3-to-8linedecoder/demultiplexer）----74HC139（Dual2-to-4linedecoder/demultiple