基于CAN總線的采集模塊在機(jī)艙監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，以現(xiàn)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)型控制系統(tǒng)已成為船舶自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展方向。而CAN總線因?yàn)槠淇偩€協(xié)議的高可靠性、實(shí)時(shí)性和靈活性及其獨(dú)特的設(shè)計(jì)和合理的成本已經(jīng)成為總線通信網(wǎng)絡(luò)的首選。CAN總線已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。從高速的網(wǎng)絡(luò)到低價(jià)位的多路接線都可以使用CAN總線。例如，在汽車電子、自動(dòng)控制、智能大廈、電力系統(tǒng)、安防監(jiān)控等領(lǐng)域，CAN總線都具有不可比擬的優(yōu)越性。基于此，本課題應(yīng)用CAN總線技術(shù)，并在分析了CAN

2、總線2.0B協(xié)議的基礎(chǔ)上，采用結(jié)構(gòu)化的方法設(shè)計(jì)了帶有CAN總線通信接口的底層數(shù)據(jù)采集模塊，并將其應(yīng)用于船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 本課題首先介紹了CAN總線的特點(diǎn)及CAN總線技術(shù)規(guī)范，然后詳細(xì)闡述了模塊的硬件設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)過程。在硬件方面，首先介紹了機(jī)艙監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和本課題所設(shè)計(jì)模塊的總體結(jié)構(gòu)，然后對(duì)核心器件P87C591的管腳功能和CAN功能進(jìn)行了分析說明，最后以結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了模塊的CAN總線通信接口電路，模擬量、脈沖量

3、和開關(guān)量的調(diào)理電路，單片機(jī)外圍電路，并著重論述了CAN總線接口的冗余設(shè)計(jì)。在軟件方面，完成了CAN總線初始化、發(fā)送、接收程序，雙CAN總線冗余程序，AD采集程序，數(shù)字濾波程序和脈沖量采集程序的設(shè)計(jì)。另外自行定義和編寫了CAN總線應(yīng)用層協(xié)議，使之更加符合本系統(tǒng)的要求和特點(diǎn)，并應(yīng)用測(cè)試軟件ZLGCANTest進(jìn)行了通信測(cè)試，測(cè)試結(jié)果顯示底層模塊可以與上位機(jī)順利進(jìn)行通信。 目前，在船舶控制系統(tǒng)中多數(shù)是集散型控制系統(tǒng)，而隨著船舶控制對(duì)象