基于CAN总线的远程控制及信息发布一体系统

论文摘要

随着技术的进步,现场总线越来越受到人们的重视,其中CAN总线由于具有突出的可靠性、灵活性和实时高效数据传输能力,在汽车工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。本文通过使用CAN总线,实现了在有线电视网中的远程控制和信息发布一体系统。本文的特色之一在于为满足不同类型的需要,设计了两种CAN节点:一种是使用STM32控制的CAN终端节点,其采用的是ARM公司先进的Cortex-M3核,针对的是比较复杂的终端节点,其具有很高的性价比,除了CAN接口外还有串口、AD转换等功能,可同时控制LED屏和实现数据采集;另外一种是使用STC89C58单片机控制的CAN节点,其针对的是功能简单、成本敏感的终端节点,其可以控制调频接收机,完成可寻址调频广播。本文详细描述了整个系统设计、开发和应用过程中所涉及到的关键技术问题。本文主要涉及到的内容如下:前端主机上的使用C#语言编写的前端控制软件;基于STM32F103的CAN总线控制器的设计,包括硬件PCB电路图设计和嵌入式软件设计;基于STC89C58的CAN总线控制器的硬件PCB电路图设计和软件设计;还简要介绍了系统中LED显示屏和调频接收机等相关设备的功能与设计。本系统具有控制距离远、终端节点多、实时性能强等优点,它使得不同类型的终端可以进行双向数据传输,具有很强的实用价值。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 CAN总线概述
• 1.2 课题来源与意义
• 1.3 CAN总线与RS485总线对比
• 1.4 论文的主要研究工作和组织结构
• 1.4.1 主要的研究工作
• 1.4.2 论文的组织结构
• 第二章 系统总体设计
• 2.1 系统整体设计方案概述
• 2.2 前端上位机平台的选择
• 2.3 系统控制部分芯片的选型
• 2.4 系统总体设计
• 2.4.1 系统硬件的设计
• 2.4.2 系统软件的设计
• 2.5 本章小结
• 第三章 系统硬件平台的选择与电路设计
• 3.1 硬件选型与单元电路设计
• 3.1.1 STM32的选型
• 3.1.2 STM32F103主要部分电路
• 3.1.3 51系列单片机的选型
• 3.2 基于STM32的CAN总线控制器电路设计
• 3.3 基于STC系列51单片机的CAN总线控制器电路设计
• 3.4 基于STC系列51单片机的LED信息调度屏的电路设计
• 3.5 基于STC系列51单片机的调频接收机的电路设计
• 3.6 本章小结
• 第四章 PCB板设计与系统硬件调试
• 4.1 印刷电路板（PCB）的设计
• 4.1.1 Altium Designer简介
• 4.1.2 基于STM32的CAN总线控制器的PCB设计
• 4.1.3 基于STC89C58单片机的CAN总线控制器的PCB设计
• 4.1.4 基于STC89C58单片机的LED信息调度屏的PCB设计
• 4.2 系统硬件调试
• 4.3 设计调试经验
• 4.4 本章小结
• 第五章 系统软件平台的选择与程序设计
• 5.1 系统上位机程序设计
• 5.1.1 Visual Studio2005简介
• 5.1.2 程序设计思路
• 5.2 基于STM32的CAN总线控制器程序设计
• 5.2.1 STM32固件库简介
• 5.2.2 STM32的CAN总线相关代码
• 5.3 基于STC89C58单片机的CAN总线控制器程序设计
• 5.3.1 SJA1000特性
• 5.3.2 CAN2.0B扩展帧数据格式
• 5.3.3 CAN总线控制器的初始化
• 5.3.4 信息的发送与接收
• 5.4 本章小结
• 第六章 系统调试经验总结
• 总结与展望
• 附录1 控制器PCB版图
• 附录2 控制器实物调试图
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表学术论文及参与项目情况
• 学位论文评阅及答辩情况表