探索 Microchip CAN/LIN/J2602 PICtail™ (Plus) 子板：功能、硬件与应用指南

在电子工程师的日常工作中，不断探索和使用新的开发工具是推动项目进展的关键。今天，我们就来深入了解一下 Microchip 的 CAN/LIN/J2602 PICtail™ (Plus) 子板，看看它在 CAN 和 LIN 接口应用开发中能带来怎样的便利。

文件下载：AC164130-2.pdf

一、文档使用说明

在使用 CAN/LIN/J2602 PICtail™ (Plus) 子板之前，我们需要了解一些文档相关的信息。文档会随着时间推移而更新，实际的对话框和工具描述可能与文档有所不同，所以要及时从 Microchip 官网（www.microchip.com）获取最新文档。文档编号为 “DSXXXXXA” 格式，其中 “XXXXX” 是文档编号，“A” 是文档的修订级别。同时，MPLAB® IDE 在线帮助能提供开发工具的最新信息。

二、子板简介

2.1 概述

CAN/LIN/J2602 PICtail™ (Plus) 子板与 Explorer 16 开发板和 PIC18 Explorer 开发板兼容，可用于 dsPIC33F 数字信号控制器、PIC24 16 位微控制器和 PIC18 8 位微控制器上使用 CAN 和 LIN 接口的应用开发。它提供了 CAN 总线和 LIN 总线两个接口，适用于各种需要 CAN 和 LIN 总线接口的应用，且两个接口可同时使用。子板从连接的开发板获取 9V、5V 和 3.3V 直流电源，外部电源和 MPLAB ICD 3 则连接到开发板。

2.2 功能概述

2.2.1 LIN 操作

子板通过 LIN 收发器将 LIN 总线与控制设备的 UART 模块相连。LIN 收发器监测 LIN 总线，对信号进行调理后传递给控制设备的 UART 模块。同时，它能响应控制设备的 “Transmit Enable” 信号，将输出信号调理后发送到 LIN 总线上。LIN 电路还有掉电模式，可关闭发射器和电压调节器，仅保留接收器和唤醒电路工作。对于 PIC18 设备，LIN1 和 LIN2 模块的引脚输出可能不同，可通过 J4、J8、J13 和 J14 跳线选择。

2.2.2 CAN 操作

子板将高速 CAN 收发器与控制设备的 ECAN 模块相连，实现 CAN 总线与 ECAN 模块之间的信号转换。PIC18 设备有一个 CAN 模块，部分 PIC18 还有可选的备用引脚输出，可通过 J15 和 J16 跳线选择。在睡眠模式下，CAN 发射器关闭，接收器以较低电流工作，控制设备会根据需要将收发器切换回正常工作模式。

三、硬件组成

3.1 子板设置

子板可从 Explorer 16 开发板通过 120 针信号连接器（J7）或 PIC18 开发板通过 4 针连接器（J6）获取 9V 直流输入电源。LIN 总线收发器的电源可在开发板提供的 9V 或外部 +12V 电源之间切换，需通过 J2 跳线设置。

3.2 硬件组件

• Explorer 16 板 PICtail™ 连接器（J7）：作为 120 针信号连接器，它将 Explorer 16 板上 dsPIC33F 或 PIC24 设备的 I/O 引脚信号传输到子板，包括电源、ECAN 模块信号、UART 模块信号和 LIN 总线故障通信信号。
• 辅助头（J17、J18）：提供开发板的各种信号，可用于监测、测试和开发，具体引脚输出可参考相关文档和原理图。
• LIN 总线主/从选择跳线（JP12、JP13）：用于指示 LIN 总线上主设备的存在，通过 1K 上拉电阻将 LIN 总线拉高，让总线上的节点检测到主节点。
• LIN 收发器（U1、U2）：采用 MCP2021 LIN 收发器，实现控制设备 UART 模块与 LIN 总线之间的信号转换，电源可通过 J2 跳线在 +12V 或 +9V 之间选择。
• LIN 总线连接器（J10、J12）：作为 3 针端子块，将子板连接到 LIN 总线，分别连接控制设备的 UART1 和 UART2 模块。
• LIN 收发器电源选择跳线（J2）：用于选择 LIN 收发器的电源，可选择开发板提供的 +9V 直流电源或外部 +12V 直流电源。
• 外部 +12V 直流 LIN 电源供应端子块（J1）：用于连接外部 +12V 直流电源，为 LIN 收发器供电。
• CAN 收发器（U3、U4）：使用 MCP2551 CAN 收发器，实现控制设备 ECAN 模块与 CAN 总线之间的信号转换。
• CAN 总线终端跳线（JP4、JP5）：用于终止 CAN 总线，通过跳线在 CAN 总线上放置 120 欧姆的终端电阻。
• CAN 总线连接器（P1、P2）：作为 9 针 D 型连接器，将子板连接到 CAN 总线，分别连接控制设备的 ECAN1 和 ECAN2 模块。
• 备用 LIN1 和 LIN2 模块引脚输出跳线（J4、J8、J13、J14）：用于 PIC18 设备，根据设备的不同选择 LIN1 和 LIN2 模块的不同引脚输出。
• 备用 CAN1 模块备用引脚输出跳线（J15、J16）：用于 PIC18 设备，根据设备的不同选择 CAN1 模块备用引脚输出的不同选项。
• PIC18 Explorer 板 PICtail™ 连接器（J3、J5、J6、J9、J11）：由五个连接器组成，将 PIC18 Explorer 板上 PIC18 设备的 I/O 引脚信号传输到子板，包括电源、ECAN 模块信号、UART 模块信号和 LIN 总线故障通信信号。

3.3 辅助头引脚输出

辅助头 J17 和 J18 可用于监测和调试微控制器的其他引脚以及 CAN 和 LIN 引脚。不同开发板的辅助头引脚输出不同，具体映射关系可参考文档中的表格。

四、教程程序

4.1 PIC18 教程概述

PIC18 教程展示了 PIC18FXXK80 系列 CAN 模块在模式 1 下的功能。当 PIC18F46K80 PIM 或 PIC18F66K80 PIM 连接到 PIC18 Explorer 开发板并与子板接口时，可实现 CAN 模块的收发功能。教程项目 “ECAN_Daughterboard.mcp” 用 C 语言为 MPLAB C18 编写，包含 main.c、CAN.c 和 CAN.h 三个文件。当按下 RB0 按钮时，会通过 CAN 总线发送数据，且有三个过滤器和三个缓冲区用于接收 CAN 总线数据。当接收到符合过滤器条件的 CAN 消息时，PORTD 上的 LED 会加 1；按下 RB0 按钮时，会发送 CAN 消息；同时，RD7 上的 LED 会以恒定速率闪烁，以显示设备正常工作。为了有效演示该教程，需要一个能进行 CAN 通信的设备，如 CAN 总线分析仪。

4.2 dsPIC33F 和 PIC24H 教程概述

4.2.1 ECAN 软件

有多个代码示例可展示 dsPIC33F 和 PIC24H 设备系列 ECAN 模块的使用和功能，如 CE127、CE128、CE129 等 dsPIC33F 代码示例，以及 CE227、CE228、CE229 等 PIC24H 代码示例，这些代码可从官网（www.microchip.com/codeexamples）免费下载。此外，MPLAB C30 编译器包含的 dsPIC33F/PIC24H 外设库中有多个 ECAN 模块的驱动函数。

4.2.2 LIN 软件

支持 dsPIC33F、PIC24H 和 PIC24F 设备系列的 LIN 主从驱动函数和应用示例正在开发中，相关软件将可从 Microchip 官网（www.microchip.com）免费下载，同时还会有应用笔记介绍 LIN 驱动的使用和功能。

五、图纸和原理图

附录提供了 CAN/LIN/J2602 PICtail (Plus) 子板的图纸和原理图，包括不同版本的布局图和电路原理图，为工程师进行硬件设计和调试提供了详细的参考。

CAN/LIN/J2602 PICtail™ (Plus) 子板为电子工程师在 CAN 和 LIN 接口应用开发中提供了一个强大的工具。通过深入了解其功能、硬件组成和教程程序，工程师们可以更高效地开展相关项目。大家在使用过程中有没有遇到什么特别的问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。