基于CAN总线的高压共轨发动机数据采集及显示系统的研究

论文摘要

CAN控制局域网因其卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计受到工业界的广泛重视,并被认为是最有前途的现场总线之一。当前工科院校机电一体化的实验仪器装置面临淘汰,实验教学内容迫切需要更新,因此开发以CAN总线技术为基础的实验设备是一项十分有意义的工作。本文详细介绍了基于CAN总线的高压共轨发动机数据采集及显示系统的研究和开发的整个过程。首先介绍了CAN总线的基本理论、协议的技术规范,介绍了P8XC591系列目前用于CAN总线开发的单片机芯片资料。然后在此基础上建立了基于CAN总线的数据采集及显示系统。对总体设计、各节点软硬件设计及实验内容作了深入浅出的阐述,给出了具体的电路原理图、软件流程图和部分程序代码。其中重点讨论了以P87C591单片机、82C250收发器为核心的节点设计内容,该节点可以从发动机采集数据,其通信单元可实现CAN总线报文的接收和发送。最后在VB环境下开发了图形显示及控制软件。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势
• 1.2.1 CAN总线概述
• 1.2.2 汽车信息多路传输与控制器局城网的现状及发展动态
• 1.2.3 基于CAN总线技术的车辆数据采集系统的研究现状
• 1.3 本文研究的内容
• 2 系统的需求分析和总体设计
• 2.1 系统的需求分析
• 2.2 总体设计
• 3 CAN通信协议的制定
• 3.1 CAN总线技术
• 3.1.1 CAN总线技术简介
• 3.1.2 CAN总线的工作原理
• 3.1.3 帧格式
• 3.1.4 帧类型
• 3.1.5 CAN报文传送
• 3.2 CAN通信协议的制定
• 3.2.1 CAN通信协议的制定
• 3.2.2 总线上各节点波特率的设置
• 4 总线上各节点的硬件设计
• 4.1 发动机节点的设计
• 4.2 PC机节点的设计
• 4.2.1 CAN232智能CAN接口卡的选用
• 4.2.2 CAN232智能CAN接口卡的工作原理
• 4.2.3 CAN232智能CAN接口卡的参数
• 4.2.4 CAN232智能CAN接口卡的软件支持
• 4.3 数据采集及发送模块的设计
• 4.3.1 P87C591单片机简介
• 4.3.2 基于CAN总线功能的电路设计
• 4.3.3 基于数据采集功能的电路设计
• 4.4 数据采集及发送模块的电源电路设计
• 4.5 硬件抗干扰设计
• 4.6 硬件系统的调试
• 5 CAN初始化程序及A/D转换程序设计
• 5.1 CAN接口程序设计
• 5.1.1 CAN控制器的初始化
• 5.1.2 CAN发送
• 5.1.3 CAN接收
• 5.2 数据采集系统的A/D转换程序设计
• 6 发动机数据采集与显示系统软件平台的开发研究
• 6.1 开发语言的选择
• 6.2 软件设计的思想原则
• 6.3 发动机数据采集与显示系统软件平台的整体设计
• 6.4 软件关键技术的实现
• 6.4.1 多文档界面的使用
• 6.4.2 串口通信的实现
• 6.4.3 波形的显示
• 6.4.4 动态数据库系统的使用
• 7 系统的综合调试与实验
• 7.1 系统的综合调试
• 7.1.1 CAN初始化程序的调试
• 7.1.2 CAN通信协议的测试
• 7.2 发动机数据采集及显示实验
• 7.2.1 实验设备简介
• 7.2.2 实验方案
• 7.2.3 实验结果
• 8 总结与展望
• 8.1 总结
• 8.2 展望
• 致谢
• 参考文献