基于CAN總線的遠程水溫水位測控系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展與進步,現(xiàn)場總線技術被廣泛應用于各種測控領域.水溫水位測控系統(tǒng)較好地解決了太陽能熱水工程的固有缺點,但目前的系統(tǒng)是單機工作或采用RS-485等總線,都不能滿足人們對太陽能熱水測控的新要求.以現(xiàn)場總線為基礎的分布式測控系統(tǒng)已成為水溫水位測控系統(tǒng)的發(fā)展方向.本文設計了一套適用于太陽能熱水工程的CAN總線遠程水溫水位測控系統(tǒng),實現(xiàn)對太陽能熱水的分布式控制,主要分為主機、從機和CAN網(wǎng)絡三部分.
　　本文的緒論部分先介紹了課

2、題背景及研究意義,隨后介紹了水溫水位測控系統(tǒng)發(fā)展的兩個階段.分析現(xiàn)有系統(tǒng)的缺點和不足,集中概括了現(xiàn)場總線在系統(tǒng)中的優(yōu)勢,提出將現(xiàn)場總線技術應用于水溫水位測控系統(tǒng)中.
　　接著本文對系統(tǒng)的總體結構進行設計,用分布式測控的設計思路劃分系統(tǒng),詳細說明各部分所具有的功能,并給出各部分的總結構框圖.然后進行總線選型,比較了常見的幾種現(xiàn)場總線,詳細介紹了CAN總線的特點,鑒于通用性、開發(fā)成本以及技術開放性,本系統(tǒng)采用CAN總線通訊.本部分為后

3、面的硬件和軟件設計提供了基礎.
　　第三部分對CAN總線進行了簡單介紹,包括邏輯鏈路控制子層LLC和媒體訪問控制子層 MAC的具體功能、CAN總線上信號的位數(shù)值表示以及報文的數(shù)據(jù)幀結構.最后根據(jù)系統(tǒng)的設計需要,設計了針對本系統(tǒng)的CAN高層應用協(xié)議和通訊流程,將源地址和目的地址以及命令類型等組合在一起作為報文標識符,通訊采用命令/應答的方式進行通訊,從而進一步提高數(shù)據(jù)的可靠性。
　　第四部分對系統(tǒng)進行硬件的設計.按模塊化設計的

4、原則,設計了微控制器基本外圍電路、電源電路、CAN接口電路、液晶顯示電路、水溫測量電路、水位測量電路、繼電器控制電路以及實時時鐘電路,對各個電路模塊進行了分析和說明,保證測量精度和系統(tǒng)穩(wěn)定.還對水溫水位測量模塊進行了測試,并對測試結果進行了分析.最后討論了系統(tǒng)CAN總線的最大通訊距離問題,并對影響CAN通訊距離的四個主要因素分別進行了分析.
　　第五部分對系統(tǒng)進行軟件的設計.首先簡單介紹了軟件開發(fā)環(huán)境,然后針對CAN通訊模塊,設計