3225.基于can总线的单片机监控系统

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1、基于CAN总线的单片机监控系统目录1设计说明引言2 CAN总线特点及协议介绍 2.1CAN总线的特点 2.2CAN总线的分层结构 2.3报文传送及帧结构 2.3.1帧格式 2.3.2帧类型 2.4CAN总线通信原理 3CAN总线单片机监控系统硬件设计 3.1.1SJA1000简介3.1.2SJA在CAN总线系统节点的应用3.2CAN总线硬件接口电路设计3.1.2设计注意事项3.1.3PAC82C250简介 3.2CAN通信电路设计 3.2.1CAN总线接口电路3.2.2设计注意事项3.3C8051F310简介3.4PAC82C250简介4CAN总线监控系统软件设计5CA

2、N总线的单片机监控系统程序设计6CAN总线的单片机监控系统原理图设计7总结设计说明1、引言现场总线（Fieldbus）是用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网路的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这是一项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术。本课题在深入研究CAN现场总线协议后，力求能设计出符合CAN总线协议的现场智能节点模块，能够接收和处理现场信号并能将处理好的信号发送给现场控制器和现场执行器

3、完成转换任务。本课题的最终目的是达到对现场总线控制系统的掌握和应用，并且掌握用电子硬件开发的思路和方法，培养和提高个人的独立科研及设计能力。CAN-bus(ControllerAreaNetwork)即控制器局域网是国际上应用最广泛的现场总线之一。最初CAN-bus被设计作为汽车环境中的微控制器通讯工具，用于在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，从而形成汽车电子控制网络。如今，CAN-bus作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式，已被广泛应用到各个自动化控制系统中。而且CAN-bus总线在通信能力、可靠性、实时性、灵活性、易用性、传输距离

4、等方面较RS-485总线有着明显的优势。因而用CAN总线取代RS-485总线将是大势所趋。CAN总线（ControlAreaNetwork,控制局域网络）最初是由德国Bosch公司为汽车内部的监控系统而设计的，世界上一些著名的汽车制造厂商，如BENZ,BMW,PORSCHE,ROLLS-ROYCE等都以采用CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。CAN是一种有效支持分布式控制和实时控制的总线式串行通信网络，具有物理层，数据链路层和应用层三层协议。CAN总线专用接口芯片中以固件形式集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能：可完成对通信数据的成帧处理

5、，包括：位填充、数据块编码、循环冗余校验、优先级判别等多项工作。CAN总线各节点之间依据优先权进行总线访问，以广播的形式进行通信。CAN总线产品由于结构简单、应用灵活方便、可靠性强、通信距离相对较远、价格低廉等优点，越来越受到工业界青睐。据1992年成立的国际CAN用户和制造商非营利组织CiA(CANinAutomation)统计，在1998年销售了9700万个节点。其中80%安装于欧洲。CAN节点的80%应用于车辆，其余应用于嵌入式网络和工业控制系统，如工厂控制系统、机器人控制系统、监测系统、机床控制系统等。在欧洲高能物理项目CERN中也采用了CAN总线。由于CAN总

6、线本身的特点，其应用范围已不再局限于汽车行业，而向机械工业、数控机床及传感器等领域发展，因此对其通信格式的标准化提出了要求。1991年9月PhilipsSemiconductors制订并发布了CAN技术规范(Version2.0)。该技术规范包括了A和B两部分。2.0A给出了CAN报文标准格式，而2.0B给出了标准的和扩展的两种格式。此后，1993年11月ISO正式颁布了道路交通运输上数据信息交换一高速通信控制器局域网(CAN)国际标准ISO11898，为控制器局域网的标准化、规范化铺平了道路。2、CAN总线特点及协议介绍2.1CAN总线的特点CAN总线与其它通信网的不

7、同之处有二：一是报文传送中不包含目标地址，它是以全网广播为基础，各接收站根据报文中反映数据性质的标识符来过滤报文，该收的收下，不该收的弃而不用。其好处是可在线上网下网、即插即用和多站接收；二是特别强化数据安全，可满足控制系统及其它较高数据要求的系统需求。CAN具有以下主要技术特性：(1)CAN遵从ISO模型，采用了其中的物理层、数据链路层与应用层。采用双绞线，通信速率最高可达到1Mbps／40m，直接传输距离最远可达10kin／5kbps。同一段总线内最多可挂接110个设备。(2)CAN的信号传输采用短帧结构，每一帧有效字节数为8个。因而