基于CAN总线技术的水控系统

论文摘要

CAN总线技术已被成功地应用在工业控制、汽车电子、医疗设备、安防、航海设备等领域。CAN因为其卓越的可靠性和实时性,使其成为最有前途的工业现场总线之一,并已经被国际标准化组织规定为ISO11898国际标准。本课题来源于国内某企业的“基于CAN总线技术的水控系统”研究课题。旨在将CAN总线技术应用于水控系统中,以改善传统的RS485通信网络在性能上的不足。本文首先分析了RS485总线在较大规模网络应用中的缺点和CAN总线技术的优势。然后给出了“基于CAN总线技术的水控系统”的整体系统解决方案。包括系统网络框架,软件框架和CAN节点的设计方案。本文着重讨论了CAN网络的设计和CAN节点的硬件、软件的设计以及CAN应用层协议的制定。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 CAN总线技术国内外应用现状及发展趋势
• 1.2.1 CAN总线技术国内外应用现状
• 1.2.1.1 CANopen
• 1.2.1.2 DeviceNet
• 1.2.1.3 SAEJ1939
• 1.2.2 CAN总线技术发展动态
• 1.3 论文的主要工作
• 第二章 水控系统功能描述
• 2.1 水控系统的基本功能
• 2.1.1 计量方式
• 2.1.2 用户分类:
• 2.1.3 水费核算
• 2.1.4 通信网络功能
• 2.2 系统解决方案
• 2.1.1 原则:
• 2.1.2 系统网络结构
• 2.1.3 系统软件框架
• 2.1.4 水控终端设计功能
• 2.1.5 水控终端主要技术指标
• 第三章 CAN总线技术概要
• 3.1 CAN通信模型
• 3.2 CAN物理层定义
• 3.3 CAN数据链路层机制
• 3.4 CAN与RS485的比较
• 第四章 CAN节点的设计
• 4.1 MCU外围及编程调试接口电路
• 4.2 电源电路
• 4.3 显示电路
• 4.4 水量脉冲检测电路
• 4.5 球阀驱动电路
• 4.6 数据存储电路
• 4.7 时钟发生器电路
• 4.8 MF1射频卡驱动电路
• 4.9 CAN通讯接口电路
• 4.10 独立的CAN通信控制器SJA1000技术指标及主要寄存器
• 4.10.1 SJA1000技术指标
• 4.10.2 SJA1000主要寄存器
• 4.10.3 关于CAN标识符（帧ID）
• 4.10.4 关于验收滤波器
• 4.10.4.1 单滤波器配置
• 4.10.4.2 双滤波器配置
• 4.10.5 确定SJA1000控制器的位定时参数
• 4.10.5.1 确定最大的位速率
• 4.10.5.2 确定适当的采样点
• 4.11 CAN通信软件设计
• 4.11.1 SJA1000初始化子程序
• 4.11.2 发送与接收子程序
• 第五章 CAN中继器设计
• 5.1 CAN中继器的作用及特点
• 5.2 CAN中继器的硬件方案
• 5.3 CAN中继器的软件设计
• 5.3.1 主监控程序的设计
• 5.3.2 接收中断子程序的设计
• 第六章 基于CANopen的应用层协议的设计
• 6.1 CANopen协议规范简介
• 6.2 基于CANopen的水控系统应用层协议
• 6.2.1 主节点的对象字典定义
• 6.2.2 从节点的对象字典定义
• 6.2.3 数据帧格式
• 第七章 节点管理及数据采集软件的设计
• 7.1 用户界面设计
• 7.2.消费流水数据采集流程
• 7.3.添加删除水控终端流程
• 7.4.终端参数配置流程
• 7.5 数据的存储流程
• 参考文献