2.4G射频的CAN总线汽车故障诊断仪设计

PIC18F2682与射频芯片n RF 2401之间通过标准SPI接口SCK、SDI、SDO来完成 ，这样可以大大提高发送速率。对nRF2401配置控制使能CS和接收、发送使能CE分别由RB4和RB5进行控制。当nRF240l接收到数据包时，DRl将被置高电平，因此PICl8F2682通过查询 INT0的状态可以判断是否接收到数据。

　　2.2.2 接收端电路原理

　　图4是系统接收端电路原理。由于TMU3100由PC供电，而PC机USB接口所提供的电压VDD干扰较大，故对VDD进行了π滤波。

　　由于TMU3100没有SPI模块，故可以通过PB[1]、PB[0]按照SPI协议与nRF2401的SPI口来进行通信。对nRF2401配置控制使能CS和接收、发送使能CE分别由KSO[3]和KSO[13]控制。nRF2401接收到数据包后，DRl将被置高电平，因此TMU3100可以通过查询KSl6的状态判断足否接收到数据。

3 软件设计

　　系统的软件设计包括发射端软件设计、接收端软件设计和PC端软件设计。

　　3.1 发射端软件设计

　　发射端流程如图5所示。软件设计主要实现两项功能：第一是实现CAN总线上数据的采集；第二是实现将采集后的数据通过射频进行发射。

　　上电后，首先对CAN模块进行初始化。然后初始化nRF2101，并与接收端建立连接。当发送完CAN数据后没有收到ACK信号时，就跳频；然后通知发送端准备接收重发的CAN数据，直到接收到ACK信号。

　　为了防止空中干扰，采用了自动跳频的空中协议，即无论是否接收到ACK信号都进行跳频，因此可以防止某个频段的强干扰，进而降低误码率。

　　3.2 接收端软件设计

　　接收端软件流程如图6所示。软件设计主要实现两项功能：第一是实现枚举；第二是实现将接收到的数据通过USB上传到PC。上电后，首先完成对TMU3100 的配置，并与PC机枚举；枚举成功后就对nRF2401进行配置，并与发射端建立连接。当接收到数据包后，首先判断是CAN数据还是重传数据命令。如果是 CAN数据包，则向发射端返回ACK信号并跳频，然后将接收到的数据通过USB传至PC；如果是重传命令，则先跳频，然后置重传标志，表示下个数据包是重传的数据包。

　　TMU3100被配置为标准HID类，这样就不用为设备开发驱动程序，而是使用Windows提供的标准HID类驱动程序。

　　3.3 PC端软件设计

　　PC端软件由应用程序和设备驱动程序组成。Windows为标准USB没备提供了完善的内置驱动，本系统采用Windows自带的HID类驱动，只要将 TMU3100配置为HID类，即可完成与PC机的通信。这省去了开发设备的驱动程序，极大地简化了上位机软件的开发。