【硕士论文】基于CAN总线的数据采集、传输及监控系统设计.pdf

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1、基于CAN总线的液位数据采颦、传输及监控系统设计摘要摘要随着信息化及网络化的发展，越来越多的工业现场过程参数的传输控制采用现场总线技术，其中CAN总线由于其优越的性能已被广泛地采用。本文根据泵站水池液位连锁问题，提出并设计了一种采用CAN协议总线作为数据传输手段，对泵站水池液位进行实时采样和显示，超出水位上下限时发出自报警信号，从而达到对水泵电机进行控制目的。本设计为一个分靠式CAN网络旨中现场数据采集、监控节点，利用CAN可以很容易扩充以实现分布式数据采集传输系统，为企业进一步实现网络化管理奠定了基础。该系统在结构上主要包括现场液位数据采集、

2、单片机、数据显示及报警、CAN总线协议转换等单元。液位数据经A／D转换送单片机处理，并实时显示。若超出设定的液位安全限，则产生报警信号，同时对采集数据进行CAN协议格式转换，经CAN驱动送到CAN总线上传输。CAN网络上其它节点可以接收本节点发出的数据，同时本节点也可以接收其它节点送来的数据，即在CAN网络上实现多主传送方式。为了减小体积，提高运行的稳定性和可靠性，本系统在电路设计、器件类型制版方面都做了精心的考虑，如采用“看门狗”对系统运行监控，软件上采用了数字滤波等方法。系统软件用C语言编写，采用模块化结构，在减小软件体积，提高代码效率和运

3、行可靠性方面都有了保证。关键词：CAN总线，数据传输，数据采集，A／D转换，单片机基于CAN总线的液位数据采集、传输及监控系统设计AbstractAbstractWiththedevelopmentofinformationandnetwork，themoreandmorearametersofprocesscontrolinindustryusetheFieldBustechnique，oneofthat，CAN—bushascomeintowideusebecauseofitssuperiorityproperties．Accordingt

4、oanactualproblemofmonitoringwaterlevelatapumpstation，thisthesisproposesanddesignsasystemusedtheCAN—busasthemeanofdataansmission．Thesystemcandoreal—timecollectanddisplaywaterlevelofapoolinampstationandalsogiveanalarmsignalifthewaterlevelexceedstheupperorlowersafetyIimitofwate

5、rlevel，sothatelectricpumpatpumpstationcanbecontrolIedonoroff．ThissystemisusedasanodeoflocaldataacquisitionandmonitoringinadistributedCANnetwork，anditiseasytobeexpandedbyusingCAN—busforcomposingdistributeddataacquisition，transmissionsystem．Thisleadsthebasisofrealizingfurthern

6、etworkingmanagementforenterprises．Thissystemconsistsmainlyoflocalwaterleveldataacquisition，singlechipcomputer，datadisplay，alarm，CAN—busprotocolnodeunit，etc．ThewaterleveldataprocessedinmicrocontrollerAT89C52through12bitsserialA／Dconversionanddisplayedinreal—timebyLED。Ifwaterl

7、evelexceedsthesafetylimitofwaterlevel，thesystemgivesanalarmsignalandthensampleddatawillbetransmittedonCAN—buswhenconvertedinformatusingCANprotocolconversionchipSJAl000．InCANnetworkothernodescanreceivedatasentfromthisnodeandthisnodecanreceivedatafromothernodesalso．Somulti-hos

8、ttransmitmodeisrealizedinCANnetwork．Inordertodecreasevolunleofsystemhardwar