石恒硕 白少伟

摘 要 基于DSP单片机和CAN总线，设计了一种AUV推进系统，包含系统架构设计，硬件电路设计和驱动软件设计，依靠DSP的高主频、高运算能力，CAN总线的可靠性和实行性，最终达到AUV推进系统在水下作业的稳定要求。

【关键词】DSP CAN总线 推进系统

1 引言

自主式水下航行器（Autonomous Underwater Vehicle，AUV）是作为一种潜水设备和运载工具供人类利用海洋的过程中，在一般潜水技术不可到达的深度或环境下进行综合考察完成多种作业任务。AUV推进系统负责AUV在水下的推进和方向控制，水下环境复杂多样，因此设计一套安全可靠的推进系统，确保AUV具备高稳定性、高推进效率、高机动性等特点，成为AUV设计中的一个关键问题。DSP性能强劲，拥有高主频、高运算的能力，并且具有强大的控制和信号处理能力，能够完成复杂的控制算法，实现更高精度的处理任务，在运动控制领域应用广泛。

2 系统架构设计

如图1所示系统架构框图，AUV上层核心主控电脑将电机转速和舵机偏角等控制指令通过CAN总线传到DSP，DSP接收到指令分解后，推进指令通过串口传输到电机驱动器，驱动电机带动螺旋桨旋转，航向指令通过PWM传输到舵机，带动舵片偏转。

3 硬件电路设计

3.1 CAN总线通信模块

DSP与AUV上层核心主控电脑信息传输采用CAN总线通信的方式，CAN总线通信是串行总线通信协议，具有很高的可靠性和实时性，通信速率最高1M比特率，通信距离最远10km，广泛用于汽车内部各模块通信。此模块CAN总线通信收发芯片采用TI公司的SN65HVD230，具备良好的抗干扰能力和较高通信速率，需要注意的是：通信时，在CANH和CANL节点之间需要加一个120欧姆的匹配电阻，否则通信指令会有乱码或通信不成功。……