can-rs485协议转换网关的设计

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1、沈阳理工大学学士学位论文摘要随着科学技术的发展，现场总线技术在各领域中得到越来越广泛的应用。现场总线技术以其实时、可靠、低成本、使用方便等特点，在控制现场层得到广泛的应用。其中CAN总线与其它几种现场总线比较而言，是最容易实现、价格最为低廉的一种，但其性能并不比其它现场总线差。在实际应用中，大多数控制器和设备通信所使用的仍是传统的RS485。因此，为了将这些设备纳入现场总线的控制网络，研究现场总线与RS485之间的协议网关很有必要。本文主要设计了CAN总线与RS485之间的网关。通过对现场总线技术的应用现状的分析，建立了基于网关的

2、工业网络化控制系统结构模型，主要采用AT89S51单片机和SJA100控制器开发设计了网关硬件，完成CAN-RS485协议转换网关的软件设计开发，并调试实现了CPU与RS485之间的数据交互。关键词：现场总线；CAN；RS485；网关54沈阳理工大学学士学位论文AbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,thefieldbustechnologyisplayingmoreandmoreimportantroleinallareas.Withitsreal-time,reliab

3、le,lowcost,easytouse,fieldbustechnologyiswidelyusedonsiteinthecontrollayer.Incontrasttotheotherfieldbus,CANbusistheeasiestandmostinexpensiveprice,butitsperformancewasnotworsethananyotherfieldbus.Inpracticalapplication,RS485iswidelyusedinmostofthecontrollersandIndustri

4、alCommunicationDevice.Therefore,inordertoconnectthesedevicestothefieldbuscontrolnetwork,itisnecessarytodesignthegatewaybetweenfieldbusandtheRS485.Inthispaper,wedesignedthegatewaybetweenCANbusandRS485.Byanalysingtheapplicationoffieldbustechnology,weputforwardthecontrol

5、systemmodelbasedonindustrialnetworkgateway.WeusedAT89S51andSJA100todesignthegatewayhardware,anddevelopedthegatewaysoftware.Finally,aftersoftwaretesting,thedataexchangebetweentheCPUandRS485wasachieved.Keywords:Fieldbus;CAN;RS485;Gateway54沈阳理工大学学士学位论文目录1绪论11.1课题研究的重要意义1

6、1.2网关21.2.1网络互连设备21.2.2工业控制中网关的应用和研究31.3现场总线41.3.1现场总线的发展现状和趋势41.3.2主流现场总线简介51.4本论文的主要工作72基于网关的网络化控制系统模型82.1现有控制系统存在的不足82.2基于网关的网络化控制系统模型82.2.1基于网关的网络化控制系统结构92.2.2控制系统中网关的需求分析103CAN-S485协议转换网关的设计123.1CAN协议规范123.2CAN报文规范133.3主要器件介绍133.3.1CAN控制器SJA1000简介133.3.2CAN收发器PCA

7、82C250简介163.3.3单片机AT89S51简介173.3.4RS485收发器MAX485简介193.4CAN-RS485协议转换网关设计203.4.1基本原理203.4.2硬件设计203.4.3软件设计214试验调试275可靠性设计3254沈阳理工大学学士学位论文5.1硬件设计325.2软件设计32结论34致谢35参考文献36附录A英文原文37附录B中文翻译41附录C44图C1原理图44图C2PCB图45附录D程序4654沈阳理工大学学士学位论文1　绪论1.1课题研究的重要意义在现代企业中,企业网络将成为连接企业内部各车间

8、、部门，并与外部交流信息的重要基础设施，在市场经济与信息社会中，网络对企业的综合竞争能力起着至关重要的作用。企业的生产线、生产车间、控制室、上层管理部门之间迫切需要信息共享。在底层的设备控制现场，采用工控机等现场控制设备对生产线的生产过程进行管理。