CAN總線在智能儀表系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用.pdf

1、本文在收集近年來國內(nèi)外智能儀表設(shè)備和CAN總線方面的研究報(bào)告、學(xué)術(shù)論文等專業(yè)資料的基礎(chǔ)上，分析論述了現(xiàn)場總線技術(shù)的有關(guān)性能特點(diǎn)及CAN協(xié)議規(guī)范后，設(shè)計(jì)出在智能儀表中實(shí)現(xiàn)CAN總線通訊的具體的實(shí)現(xiàn)途徑。在不增加更多成本、利用有限儀表空間和資源方面進(jìn)行了探索，逐步完善儀表功能，增加其市場競爭力。文中詳細(xì)介紹了儀表的CAN總線通信的實(shí)現(xiàn)過程，對(duì)PICl8F458單片機(jī)以及其集成的CAN控制器進(jìn)行了探究，并以它為處理器進(jìn)行硬件、軟件設(shè)計(jì)，使CA

2、N總線的通訊更加直觀。本系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的儀表系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，可靠性與穩(wěn)定性高，而且使用方便、應(yīng)用靈活，實(shí)現(xiàn)了以最少的成本出色完成任務(wù)的目的，大大地加速了其應(yīng)用領(lǐng)域智能化、科學(xué)化與規(guī)范化的進(jìn)程。本文主要在以下幾個(gè)方面具有創(chuàng)新或改進(jìn)： ◆在亞太地區(qū)率先把內(nèi)嵌CAN控制器的PICl8F458微處理器用于智能儀表系統(tǒng)中。 ◆CAN總線通信設(shè)計(jì)：研究了CAN協(xié)議在所選內(nèi)嵌CAN總線控制器的PICl8F458微處理器上的具體實(shí)現(xiàn)

3、，設(shè)計(jì)出一點(diǎn)對(duì)二點(diǎn)的CAN總線的雙向通訊系統(tǒng)。 ◆下位機(jī)LCD液晶顯示設(shè)計(jì)：實(shí)現(xiàn)了PIC與MCS-51兩種不同的單片機(jī)之間的串行通訊，目的是為了擴(kuò)展PICl8F458的I/O口來驅(qū)動(dòng)液晶顯示測量和設(shè)定的溫度值，并驗(yàn)證了在智能儀表系統(tǒng)中不同種類的微處理器交換數(shù)據(jù)的可行性。 ◆下位機(jī)數(shù)碼管顯示設(shè)計(jì)：利用PIC18F458微處理器內(nèi)嵌的SPI模塊功能和74HC595芯片的串入并出的特點(diǎn)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示電壓。 ◆PC機(jī)與下

4、位機(jī)串行通信設(shè)計(jì)：通過PIC18F458微處理器的串口完成PC機(jī)與CAN總線之間的通信問題，這樣PC機(jī)和微處理器都可以發(fā)送和接受數(shù)據(jù)。 ◆對(duì)K型溫度傳感器的調(diào)理電路設(shè)計(jì)：對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采集、濾波、放大和傳輸、顯示。 ◆對(duì)數(shù)字溫度傳感器DSl8820測溫、控溫電路設(shè)計(jì)：采用PID計(jì)算，PWM輸出控制溫度。 ◆PC機(jī)顯示和遠(yuǎn)程控制設(shè)計(jì)：在上位機(jī)(PC機(jī))上顯示測量的電壓和溫度，并與設(shè)定的電壓和溫度值比較來控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)