基于CAN總線的遠(yuǎn)程水溫水位測控系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步,現(xiàn)場總線技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各種測控領(lǐng)域.水溫水位測控系統(tǒng)較好地解決了太陽能熱水工程的固有缺點(diǎn),但目前的系統(tǒng)是單機(jī)工作或采用RS-485等總線,都不能滿足人們對(duì)太陽能熱水測控的新要求.以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的分布式測控系統(tǒng)已成為水溫水位測控系統(tǒng)的發(fā)展方向.本文設(shè)計(jì)了一套適用于太陽能熱水工程的CAN總線遠(yuǎn)程水溫水位測控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能熱水的分布式控制,主要分為主機(jī)、從機(jī)和CAN網(wǎng)絡(luò)三部分.
　　本文的緒論部分先介紹了課

2、題背景及研究意義,隨后介紹了水溫水位測控系統(tǒng)發(fā)展的兩個(gè)階段.分析現(xiàn)有系統(tǒng)的缺點(diǎn)和不足,集中概括了現(xiàn)場總線在系統(tǒng)中的優(yōu)勢,提出將現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用于水溫水位測控系統(tǒng)中.
　　接著本文對(duì)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),用分布式測控的設(shè)計(jì)思路劃分系統(tǒng),詳細(xì)說明各部分所具有的功能,并給出各部分的總結(jié)構(gòu)框圖.然后進(jìn)行總線選型,比較了常見的幾種現(xiàn)場總線,詳細(xì)介紹了CAN總線的特點(diǎn),鑒于通用性、開發(fā)成本以及技術(shù)開放性,本系統(tǒng)采用CAN總線通訊.本部分為后

3、面的硬件和軟件設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ).
　　第三部分對(duì)CAN總線進(jìn)行了簡單介紹,包括邏輯鏈路控制子層LLC和媒體訪問控制子層 MAC的具體功能、CAN總線上信號(hào)的位數(shù)值表示以及報(bào)文的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu).最后根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要,設(shè)計(jì)了針對(duì)本系統(tǒng)的CAN高層應(yīng)用協(xié)議和通訊流程,將源地址和目的地址以及命令類型等組合在一起作為報(bào)文標(biāo)識(shí)符,通訊采用命令/應(yīng)答的方式進(jìn)行通訊,從而進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的可靠性。
　　第四部分對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行硬件的設(shè)計(jì).按模塊化設(shè)計(jì)的

4、原則,設(shè)計(jì)了微控制器基本外圍電路、電源電路、CAN接口電路、液晶顯示電路、水溫測量電路、水位測量電路、繼電器控制電路以及實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路,對(duì)各個(gè)電路模塊進(jìn)行了分析和說明,保證測量精度和系統(tǒng)穩(wěn)定.還對(duì)水溫水位測量模塊進(jìn)行了測試,并對(duì)測試結(jié)果進(jìn)行了分析.最后討論了系統(tǒng)CAN總線的最大通訊距離問題,并對(duì)影響CAN通訊距離的四個(gè)主要因素分別進(jìn)行了分析.
　　第五部分對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行軟件的設(shè)計(jì).首先簡單介紹了軟件開發(fā)環(huán)境,然后針對(duì)CAN通訊模塊,設(shè)計(jì)