基于CAN总线的嵌入式智能节点的设计
基于CAN总线的嵌入式智能节点的设计(任务书,开题报告,论文12500字)
摘要
现场总线是一种迅速发展的工业数据总线技术,是一种工业自动化中的底层数据通信网络。它以总线作为核心，将工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备连接起来形成一个能够互相交换信息的控制网络。
本文设计的CAN智能节点由节点功能电路和通信电路两部分组成。各节点根据功能不同分别由数据采集电路、数据显示电路、键盘输入电路、电机控制电路以及报警电路。节点的通信电路部分以CAN总线控制器SJA1000为核心。节点功能电路完成相关功能，单片机获得相关信息，通过CAN总线控制器将相关数据传输给其他节点。
本文从课题的研究背景、CAN总线协议、CAN节点功能电路以及CAN总线节点之间的通信等方面对CAN总线技术的应用进行了阐述，并对CAN总线节点的硬件设计和软件编程进行了介绍。
关键词智能节点；CAN总线；嵌入式
Abstract
Fieldbus is a rapidly growing industrial data bus technology, is an industrial automation in the underlying data communication network. It is a bus as the core, the industrial field of intelligent instrumentation, controllers, actuators and other field devices can be connected together to form a network to exchange control information. [资料来源：www.doc163.com]
This design CAN intelligent node consists of two functional circuit node and a communication circuit. Each node separately by the data acquisition circuit in accordance with the different functions, the data display circuit, keyboard input circuit, the motor control circuit and alarm circuit. Communication circuit section node in CAN bus controller SJA1000 core. Node function circuit performs related functions, the microcontroller to obtain information via the CAN bus controller to transfer data to other nodes.
From the aspect of communication between the research background, CAN bus protocol, CAN node CAN bus node function circuit and the application of CAN bus technology are described, and CAN bus node hardware design and software programming are introduced.
Keywords CAN bus; intelligent node; Embedded
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目录
第1章绪论 1
1.1 研究目的及意义 1
1.1.1 研究目的 1
1.1.2 研究意义 1
1.2 国内外的研究现状分析 1
1.2.1 现场总线简述 1
1.2.2 CAN总线简述 2
1.2.3 相关领域的研究进展和主要成果 2
第2章CAN总线特点及协议介绍 3
2.1 CAN总线特点 3
2.2 报文的传送及帧结构 3
2.2.1帧格式 4
2.2.2 帧类型 4
2.3 CAN总线通信原理 5
第3章CAN总线智能节点硬件设计 7
3.1 CAN总线芯片介绍 7
3.1.1 AT89C51简介 7
3.1.2 SJA1000简介 7
3.1.3 PAC82C250简介 9
3.2 节点硬件电路设计 10
3.3 CAN总线通信电路设计 12
3.3.1 单片机最小系统 12
3.3.2 CAN控制器SJA1000与单片机接口电路 13
3.3.3 CAN控制器SJA1000与驱动器82C250连接电路 14
3.4 节点功能电路 15
3.4.1 键盘扫描电路 15
3.4.2 显示电路 15
3.4.3 电机驱动及显示电路 16
3.4.4 传感器采集及A/D转换电路 17
第4章CAN总线智能节点软件设计 19
4.1 CAN总线节点程序设计 19
4.2 CAN总线通信程序 19
4.2.1 SJA1000初始化程序 19
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4.2.2 CAN节点发送程序设计 21
4.2.3 CAN节点接收程序设计 22
4.3 节点功能程序 23
4.3.1 键盘扫描程序 23
4.3.2 LCD1602显示程序 25
4.3.3 A/D转换程序 26
4.3.4 电机控制程序 27
第5章调试与仿真 28
5.1 A/D与节点通讯调试 28
5.2 电机控制调试 28
5.3 系统完整功能调试 29
第6章结论 30
参考文献 31
致谢 54
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