基于CAN總線的三軸磁場監測系統設計

2.2 三軸磁傳感器模塊化設計三軸系統能完整接收目標的磁感應強度矢量，信號完整、信息量充分。本文基于 PNI專
用 IC設計一款三軸磁傳感器模塊。
一、采用 PNI磁敏傳感器 SEN-L
SEN-L磁敏傳感器具有較高靈敏度、量程寬、線性度好等優點，因是無源敏感器件，還降低系統電路功耗。另外，其響應時間快，有較好的抗干擾能力，受溫度影響也較小，基于本設計的應用對象、應用環境以及成本的考慮，選擇 SEN-L作磁探頭。
二、采用專用 IC 11096 實現三軸數據采集
PNI 11096系列是在 PNI公司的磁通傳感器的基礎上研制出的一種低磁測量應用專項集
成電路，可以控制和測量 3個分立的磁通傳感器。每個傳感器都會在其相應平行的磁場內感應磁場變化。PNI 11096含括了信號調理電路、采樣、A/D轉換電路等；具有完備的三軸磁式感應控制器；其抽樣率高，每秒達到 2000個樣品。本系統通過全數字 SPI總線接口進行數據傳輸。子模塊電路如圖 3所示。

在設計中，采用 3VDC供電，Rb取 43 電阻，0.1 uF電容作用是穩定供電源，100K電阻為下拉電阻。PNI 11096在 MSP430F169（MCU）控制下通過 SPI完成采樣數據的傳輸，在 MCU中完成數據的數字化的信號處理、優化打包、存儲以及節點 SPI通信控制等。 PNI與 MCU的 SPI0內置模塊引腳連接。 3 CAN系統節點軟件設計
節點模塊中 MSP430F169單片機在數據處理、優化存儲之外，還承擔著執行 CAN傳輸協議、控制數據的打包、收發、檢錯、剔除奇異值等任務，其與 CAN總線協議相關的主流程如圖 4所示。

CAN協議支持的是 8個字節的短幀結構。在實際的傳輸過程中對報文的打包和解包是一個關鍵問題。本協議構建了兩個 FIFO緩沖區用于 CAN總線數據的讀緩沖區和寫緩沖區。