试析非标准无线射频技术在devicenet现场总线上的应用研究

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1、天津理工大学硕士学位论文非标准无线射频技术在DeviceNet现场总线上的应用研究姓名：焦春来申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：陈在平20071201摘要现场总线作为工业数据通信网络的基础，它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布式的控制系统。已受到世界范围的关注而成为自动化技术发展的热点。而由于工业现场中的环境要求，使得一些情况下的无线数据传输成为必选的通信方式如移动对象或旋转设备上的传感器等。本论文从这一工业实际应用需求出发，介绍了当前工业领域应用比较广泛的现场总线技术和无线技术，分析了它们各自的技术特点。并选取DeviceNet现场

2、总线和非标准无线射频技术作为课题的研究内容。论文首先介绍了非标准无线射频技术的特点，对采用该技术的nRF24L01芯片的特性及控制方式做了详细的介绍。然后，介绍了DeviceNet现场总线的基础知识和协议规范，对协议的体系结构进行了分析。DeviceNet规范是一套完善、严密的协议体系，可以应用于各种不同的领域，本文主要对其在数据采集与传输方面的应用进行了研究。随后，介绍了无线节点以及DeviceNet从节点的软、硬件设计实现。DeviceNet从节点设计包括应用层设计，数据链路层设计以及底层的物理接口实现。本课题通过利用AT89S52微控制器的软件设计实现Devic

3、eNet的应用层协议，利用CAN控制器芯片SJAl000来实现DeviceNet的数据链路层协议，并用CAN总线收发器PCA82C250实现DeviceNet总线的物理接口。最后，介绍了对所开发的DeviceNet节点所做的测试，并对该课题的下一步工作以及DeviceNet技术和无线技术的发展和热点进行了展望。关键词：现场总线DeviccNet应用层数据链路层nRF24L01SJAl000AbstractFieldbusiSthebasicofindustrialdatatraffic，it'snotonlyabasicnet，butalsoanopen、distri

4、butedcontrolsystemandhasbecomethefocusofautomationtechnologyimprovement．Baseonthelimitofconditionsinindustryfield，suchasmovedobjectorthesensoronrotatedequipmentwehavetochoosewirelessdatatrafficway．Thisthesisintroducessomefieldbusandwirelesstechnologywhicharewidelyusedinindustryfield，ana

5、lysetheircharacteristic．DeviceNetfieldbusandnonstandardradio行equencewerechoseasresearchcontent．First，thisthesisintroducesthecharacteristicofnonstandardradiofrequenceandnRF24L01microchipwhichintegratesthistechnology．ThentheDeviceNetspecificationisstudiedanddiscussedcarefully．TheDeviceNet

6、specificationisasetofperfectlyandlogicallyprotocol，andCanbeusedindifferentfields．Thisthesisresearchestheusingofdatapicking—upandtransmitting．ThenthisthesisdiscussesthehardwareandsoftwaredesignofwirelessnodeandDeviceNetslavenode．DeviceNetslavenodedesignincludesapplicationlayer，datalinkla

7、yerandphysicallayeLTheAT89s52andSJAl000CANcontrolchipwereselectedtorealizeDeviceNetapplicationlayeranddatalinklayer，andthePCA82C250CANtransceiverwasusedforconnectingtotheDeviceNetbus．Finally,thepapergivesthetestmethodandresultoftheDeviceNetslavenodewhichwasdevelopmentbyUSandana