基于CAN总线的传感器网络研究

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1、基于CAN总线的传感器网络研究摘要CAN总线作为当今几种最有前途的现场总线之一，它以其强有力的检错与抗干扰能力，应用范围已经遍及从高速网络到低成本的多线路网络。CAN属于总线式串行通信网络，由于采用了许多新技术以及独特的设计，与一般的通信总线相比，CAN总线的数据通信具有突出的性能。因而CAN总线应用产品在很多领域中不断出现，基于CAN总线的振动传感器正是其中的一种，组网后的传感器能够很好的完成大型装置的在线监测，为企业的安全生产奠定了基础。本论文将CAN总线引入到在线监测系统中来，通过CAN总线网络的高速、稳定的特点，使得恶劣环境下的设备监测变得简单、安全。第一部分对CAN

2、总线规范进行了简单的介绍，提出了一类以多种带有CAN总线通信功能智能节点组成的振动在线监测系统。第二部分中详细阐述了单通道智能节点和多通道波形值智能节点的硬件设计，当中主要介绍了各个智能节点硬件电路中的调理模块、A/D模块、主控模块以及通信模块的设计方案，给出了整个网络的构架。第三部分为系统软件的设计，着重介绍了智能节点的下位机软件流程，通过对于CAN总线通信协议的介绍，改进得出一个适合于本系统使用的新的CAN通信协议。最后本论文对基于CAN总线的传感器网络进行了总结和展望。关键词：传感器；CAN总线；DSP；CPLD；网络ABSTRACTAsoneoftoday’smost

3、promisingfieldbus，CANhasstronganti-interferenceandErrordetectionabilityandhasbeenapplicatedaroundfromtheHigh-speednetworkstolow-costmulti-linenetwork.ThentherehavebeenCANbusProductsinotherareas.ThevibrationsensorbasedonCANbusisoneofakind.Sensornetworkcangowellinonlinemonitoring.Thislaysthef

4、oundationforsafeproduction.ThetopicwillintroducesCANbustotheonlinemonitoringsystem.WithCANbusnetwork’shigh-speedandstablecharacteristics，Equipmentundertheharshenvironmentmonitoringbecomesimpleandsafe.PapersgiveasimpleintroductionforCANbusspecification，andthenProvideanonlinevibrationmonitori

5、ngsystemwhichismadewithawideRangeofintelligentCANbuscommunicationnodes.ThefirstpartPaperdetailedtheHardwaredesignofsingleintelligentnodeandmulti-channelwaveformIntelligentnode.Thesecondpart，itMainlyIntroducestheconditioningcircuitmodule，A/Dmodule，controlmoduleandcommunicationmodule，givesthe

6、Structureofthewholenetwork.Insystemsoftwaredesign，thepaperFocusesonthelowerintentnodesoftwareprocess.Thethirdpart，throughtheCANBuscommunicationprotocol，theimprovedonehasbeenpromoted.AttheSametime，italsointroducestheuseofthePCinterfacecard.KeyWords:Sensor;CAN-bus;DSP;CPLD;Network目录1引言11.1研究背

7、景和意义11.2现场总线简介11.2.1现场总线控制系统11.2.2现场总线的发展过程11.2.3现场总线的本质21.2.4现场总线的特点31.2.5现场总线在国内发展的现状41.3本课题的工作52CAN总线简介62.1CAN中的一些基本概念62.2CAN总线特点72.3CAN总线技术规范72.4本章小结83系统硬件设计部分93.1系统总体设计93.3单通道状态值智能节点设计103.3.1单通道智能节点结构103.3.2滤波电路结构103.3.3有效值转换模块113.3.4CAN总线接口模块113.4多