Styresystem for kybernetisk håndleddsprotese - NTNU

Kapittel 5. Moduldesign 25
5.2 CAN-modul
Kommunikasjonen mellom håndleddet og armprotesens andre enheter skal gjøres
i henhold til UNB-protokollen, utviklet ved University of New Brunswick. Den er
et forslag til en standardisering av kommunikasjon mellom enheter i proteser og
baserer seg på CAN-meldinger. Det vil si at det er helt vanlige CAN-meldinger
som går mellom nodene, men meldingsinnholdet, oppsett av arbitrering og data,
gjøres etter standarden beskrevet i UNB-protokollen. For en nærmere beskrivelse
av protokollen henvises det til [1] og [6].
Som nevnt har den valgte mikrokontrolleren innebygd CAN-kontroller, men
for å gi et grensesnitt fra denne til den fysiske bussen, trenger vi en CAN-
transceiver. Den valgte transceiveren er en MCP2551 fra Microchip som kan ope-
rere med overføringshastigheter opp til 1 Mb/s. Modulen vil ha to bidireksjonelle
grensesnitt; ett mot CAN-bussen i overensstemmelse med ISO 11898-standarden,
og ett mot mikrokontrolleren i overensstemmelse med UNB-protokollen.
Som kretsskjemaet i figur 5.2 viser, kobles to motstandere til transceiveren.
Den ene, på 120Ω, er en termineringsmotstand som må plasseres i hver ende av
bussen. Under testing vil prototypen være en endenode. Motstanden på 22kΩ
er for “slope-kontroll”. Den vil hjelpe til med å redusere mengden støy generert
av rask switching på bussen. Ulempen er at overføringshastigheten blir lavere,
men i denne prototypen anses høy hastighet som et sekundært krav og en lavere
hastighet på 125 kb/s vil bli brukt.
CAN Low
CAN High
R2
120ohm
5
6
7
8
U1
VREF
CANL
CANH
RS
RXD
TXD
4
1
CAN RX
CAN TX
MCP2551
R1
22Kohm
Figur 5.2: Kretsskjema for CAN-modulen. Termineringsmotstanden på 120Ω fjernes
hvis håndleddet ikke er siste node på bussen.