| 【中文题名】 | 基于CAN总线的数据采集与控制系统研究 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 电力电子与电力传动 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-1-16 |
| 【中关键词】 | CAN总线,ATmega128,数据采集与控制系统,电力推进仿真,, |
| 【英关键词】 | CAN bus,ATmega128,data acquisition,power pulsion simulation, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>数据收集和处理系统 |
| 【论文摘要】 | 上海海事大学自主开发的轮机模拟器采用了工控机加数据采集卡完成数据采集、处理和控制，在船舶自动化控制仿真当中取得了很好的效果。但是近来在研究电力推进仿真系统的过程中，要求仿真平台能快速解析和演绎复杂的船舶推进系统数学模型。以工控机为基础的数据采集与控制系统是集中控制方式，线路比较复杂，可靠性比较差。本课题是电力推进仿真系统项目中的一个子课题，开发基于CAN总线的数据采集与控制系统可以完全解决以工控机为基础的数据采集与控制系统存在的问题。
现在微控制器加现场总线在船舶自动化控制仿真系统数据采集与控制方面应用并不多，尚出于探索阶段。进行这方面的研究和开发将弥补微控制器加现场总线在船舶自动化控制仿真系统的数据采集与控制中应用的空白。
本文的主要内容是开发基于CAN总线的数据采集与控制系统，由ATmega128来完成数据采集、数据处理、控制运算、控制输出等；将CAN的应用层嵌入ATmega128实现CAN智能节点与上位机的交互CAN通信，以及CAN智能节点之间的CAN交互通信。
本文的主要开发工作如下：
1、硬件电路设计与调试
2、软件设计... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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ABSTRACT |
4-8 |
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第一章 引言 |
8-13 |
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1.1 选题的背景与意义 |
8-9 |
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1.2 本领域发展及国内外现状 |
9-10 |
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1.3 本文主要研究内容与工作 |
10-11 |
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1.4 本文的创新点 |
11-13 |
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第二章 数据采集与控制系统总线选型 |
13-25 |
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2.1 现场总线 |
13-18 |
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2.1.1 现场总线的分类 |
14-16 |
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2.1.2 现场总线的发展现状与趋势 |
16-18 |
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2.2 CAN总线 |
18-22 |
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2.2.1 CAN总线分层结构 |
18-19 |
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2.2.2 CAN总线的特点 |
19-20 |
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2.2.3CAN总线的数值表示与通信距离 |
20-21 |
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2.2.4 CAN总线的发展前景 |
21-22 |
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2.3 DEVICENET简介 |
22-25 |
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2.3.1 DeviceNet协议特性 |
22-23 |
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2.3.2 DeviceNet的连接及报文协议 |
23-25 |
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第三章 基于CAN总线的数据采集与控制系统设计 |
25-28 |
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3.1 系统设计任务 |
25 |
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3.2 系统设计思路 |
25-26 |
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3.3 系统设计流程 |
26-28 |
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第四章 硬件设计 |
28-46 |
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4.1 硬件选型 |
28-39 |
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4.1.1 微控制器ATmega128 |
28-33 |
|
4.1.2 CAN控制器SJA1000 |
33-36 |
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4.1.3 CAN收发器PCA82C251 |
36-38 |
|
4.1.4 上位机CAN卡 |
38-39 |
|
4.2 硬件电路设计 |
39-43 |
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4.2.1 JTAG仿真接口电路 |
39-40 |
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4.2.2 CAN智能节点硬件电路设计 |
40-41 |
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4.2.3 输入输出控制电路 |
41-43 |
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4.3 硬件电路调试 |
43-45 |
|
4.3.1 JTAG接口电路调试 |
43-44 |
|
4.3.2 CAN智能节点硬件电路调试 |
44-45 |
|
4.3.3 输入输出电路调试 |
45 |
|
4.4 小结 |
45-46 |
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第五章 软件设计 |
46-60 |
|
5.1 CAN通讯程序设计 |
46-55 |
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5.1.1 CAN节点初始化程序 |
46-48 |
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5.1.2 CAN报文接收程序 |
48-49 |
|
5.1.3 CAN报文发送程序 |
49-50 |
|
5.1.4 总线仲裁 |
50-51 |
|
5.1.5 错误处理 |
51-53 |
|
5.1.6 大数据包传送 |
53-55 |
|
5.2 输入输出程序设计 |
55-58 |
|
5.2.1 输入程序设计 |
55-58 |
|
5.2.2 输出程序设计 |
58 |
|
5.3 上位机程序设计 |
58-59 |
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5.4 小结 |
59-60 |
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第六章 结论与展望 |
60-62 |
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6.1 结论 |
60-61 |
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6.2 展望 |
61-62 |
|
致谢 |
62-63 |
|
参考文献 |
63-66 |
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附录 |
66-77 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.381686 |
