基于CAN總線的拖拉機虛擬儀表系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著科學技術的不斷更新和發(fā)展，促進了農(nóng)業(yè)機械實現(xiàn)自動化、智能化、GPS導航和遠程控制等農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進程。特別是電子技術和計算機技術的快速發(fā)展及其在拖拉機上的應用，提高了拖拉機的運行性能和工作能力。國外已經(jīng)在拖拉機上運用電子傳感技術、計算機信息處理系統(tǒng)和液晶數(shù)字虛擬顯示技術等先進技術進行相應的研究和開發(fā)，CAN總線技術在拖拉機上的應用也日趨成熟。但在國內(nèi)，CAN總線技術和虛擬儀器技術在拖拉機上的應用和研究尚處于探索階段。針對目前拖拉機傳統(tǒng)

2、儀表的局限性，本文提出了一種基于CAN總線的拖拉機虛擬儀表系統(tǒng)。該系統(tǒng)結合CAN總線技術和虛擬儀器技術，旨在改變拖拉機的數(shù)據(jù)通信方式和儀表顯示方式，同時也為今后在拖拉機上進行更多的相關研究和應用提供參考。
　　 根據(jù)由美國農(nóng)業(yè)工程部提出的用于農(nóng)業(yè)機械方面的應用層協(xié)議SAE J1939，定義了拖拉機CAN總線網(wǎng)絡結構和應用層協(xié)議，并以此提出了基于CAN總線的拖拉機虛擬儀表系統(tǒng)的總體設計方案。介紹了虛擬儀器技術及其相應的軟件開發(fā)平臺

3、，確定了虛擬儀表軟件的開發(fā)平臺和原則，提出了該軟件的總體設計流程。
　　 根據(jù)總體設計的要求及CAN總線的要求和特點，進行了相應的硬件設計和軟件設計。選用自帶CAN控制器的單片機C8051F040、CAN收發(fā)器PCA82C250和光電隔離耦合器6N137等為核心器件設計拖拉機CAN總線網(wǎng)絡的硬件結構，該結構包括發(fā)動機系統(tǒng)節(jié)點電路和儀表顯示節(jié)點電路。然后在硬件結構的基礎上，編制了CAN各節(jié)點的應用程序，從而完成該系統(tǒng)CAN模塊的設

4、計部分。根據(jù)虛擬儀器技術的要求和特點，設計了虛擬儀表系統(tǒng)的軟件開發(fā)流程，采用圖形化編程語言LabVIEW進行虛擬儀表系統(tǒng)軟件的開發(fā)，設計了虛擬儀表系統(tǒng)顯示界面的技術路線，并結合人機工程學的原理，完成了虛擬儀表系統(tǒng)的界面設計和程序編制。
　　 結合總體設計方案，設計了CAN節(jié)點電路的通信試驗和拖拉機共軌柴油發(fā)動機系統(tǒng)的虛擬儀表顯示試驗。將發(fā)動機節(jié)點電路與CAN分析儀、波形發(fā)生器等連接組成通信試驗平臺，該試驗實現(xiàn)了節(jié)點間的數(shù)據(jù)通信，