CAN总线及其在摊铺机中的应用研究

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1、CAN总线及其在摊铺机中的应用研究张海涛：C166CA7总线及其在摊铺机中的应用研究C166CAN总线及其在摊铺机中的应用研究口动化0107班：张海涛导师：聂诗良四南科技大学信息工程学院摘要：比较研究了CAN总线和RS-485总线，明确指出在摊铺机控制系统中更适合采用CAN总线的通信方案;研究了XC164CSCAN控制器内核、对CAN控制器进行编程等；设计开发了摊铺机控制系统XC164CSCAN总线通信实验模型(包插开关量输入输出通道、模拟量输入通道、控制电磁阀的PWM输出通道等)。关键字：XC164CSCAN控制器摊铺机控制系统Abstract:Thispa

2、permakesthecomparativeresearchbetweenCANbusandRS-485bus,itpointsoutclearlythatitisbettertoadoptthecommunicationschemeofCANbusinthecontrolsystemofthepaver.PaperresearchesCANcontrollerkernelofXC164CS,programdesignfortheCANcommunication,etc.itDesignsanddevelopsthecontrolsystemXC164CSCA

3、Nbuscommunicotionexperimentalmodelofthepaver(includingdigitalinputandoutputchannel,analoginputchannel,PWMoutputchannelusedforcontrollingtheelectromagneticvalve,etc).Keywords:XC164CSCANcontrollerControlsystemofpaver1引言控制器局域网CAN为串行通讯协议，是一种现场总线，能有效地支持具有很高安全等级的分布实时控制。CA7采用多主工作方式；具有实时性强，

4、传输距离远，检错能力强等优点。本文主要研究了16位单片机XC164CS中的CAN总线通信及其在摊铺机控制系统中实现CAN总线通信的可行性方案，解决了摊铺机控制系统的数据町靠性传输的问题，为摊铺机控制系统的最终研制成功作通信方面的技术储备。2CA7总线与RS-485总线比较CAN总线和RS-485总线都采用并分传送数据，都具有较强地抗干扰的能力，传输距离都较远。现将RS-485总线-UCAN总线的比较如下：（1）传输的速率RS-485传输的从理论上來说可以达到lONfbps,但是在实际的应用中受到了单片机串口通讯的最大波特率及驱动芯片的限制；而CAN总线就没有这

5、方血的限制，英最大的波特率可以达到1Mbps,此时传输的距离小于50米。（2）工作方式RS-485总线釆用的是主从工作方式，在总线上只能允许一个节点处于发送状笫1页张海涛：C166CAN总线及其在摊铺机中的应用研究态，其他节点处于接收状态；而CAN总线所采用的是多主从工作方式，也就是说在CAN总线上，只要总线处于空闲状态时，任何一个节点都可以向总线上发送数据，可以通过总线仲裁机制，有效的解决信息冲突。（3）、町靠性在RS-485总没有接收滤波，没有出错标记。在CAN总线上，接收节点只接收与自己标识符相一致的信息（要考虑接收屏蔽寄存器的值）；并口有检错的能力，在

6、CAN控制器屮还有错误计数器，当传输过程屮传输岀现错误时，可以通知发送节点重发。由以上比较可知：CAN总线比RS-485总线传输的速率更高、可靠性更强，并且CAN总线采用多主从方式工作，更是RS-485总线不能及的。鉴于在摊铺机控制系统中数据通讯要求传输的实时性和可靠性，本文釆用了CAN总线。3CAN总线在摊铺机控制系统中的应用CAN总线连接。人机交互模块中主要包括了交互CPU和控制面板。控制面板负责主耍控制命令的发出和状态信息的显示。测控模块主要负责被控对象输入信息的釆集和输出信息的控制，包抵了模拟量的输入和数字量的输入；数字量的输出及PWM的输出。为了提高

7、模块的抗干扰性能,提高系统的可靠性，系统采用强电部分•弱电部分分开设计的设计思路。测控CPU作为数字电路部分核心，其他CPU外部的信号输入都要经过调理才能进入单片机，开关量的输入要经过滤波、变换、隔离；模拟量人机交互模块交互CPLTI-=j>

8、LCD显示摊铺机控制系统的总体方案權图如图1所示。操作开关操作迫门八拧制向板TF隔离输料,分判CPU2搬动.扼捣CPU323个DI4个A14个DOPWM2JPWM202个DI1个汕1个DOPWM1O7卜DJ4个AJ7IsDOPWM4O彳亍走系魏CPU!彳亍走系统CPUEI测控模块找平、大怦；CPU44个AJiI个DO图1

9、摊铺机控制系统总体方案框图摊铺机的整个