首页> 正文

CAN总线通信技术在矿业生产甲烷浓度测试中的应用研究

2020-11-29阅读(444)

CAN总线通信技术在矿业生产甲烷浓度测试中的应用研究

论文摘要

在计算机、互联网和通信技术高速发展的同时,嵌入式系统开发技术也得到迅速发展,由于嵌入式系统具有体积小、功耗低、性能强、可靠性高,以及面向行业应用的突出特点,目前己经广泛地应用于军事国防、消费电子、网络通信、工业控制等各个领域。伴随着网络时代的来临,在高端嵌入式应用中32位微处理器的应用将成为主流,以ARM为内核的微处理器就是其中一种被广泛应用RISC（精简指令集计算机）的芯片。本文以嵌入式监控平台为研究对象,针对矿业生产中甲烷浓度的实际情况,讨论了CAN-RS232智能网关的软硬件实现过程。研究了网关硬件部分的设计方案,包括以ARM处理器为核心的嵌入式监控平台的硬件原理设计,最小系统的设计以及MCU的主要接口的电路。在此基础上,详细说明了系统所选用的ADS 1.2集成开发环境,并对CAN控制器的初始化、CAN数据的发送、CAN数据的接收、CAN模块的中断等软件层面进行配置处理。给出了CAN数据格式的构成形式及测试方法,并在ARM芯片可扩展的CAN接口基础上,分析了井下节点的硬件电路及工作原理,构建CAN网络嵌入式智能监控节点,实现了井下节点与上位机的数据通信,应用CAN总线通信技术在矿业生产甲烷浓度的测试中进行了尝试。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 选题背景及意义
  • 1.2 课题主要内容
  • 1.3 论文的组织结构
  • 本章小结
  • 第二章 现场总线控制网络
  • 2.1 现场总线技术
  • 2.1.1 现场总线的产生与发展
  • 2.1.2 现场总线的技术特点
  • 2.1.3 现场总线的通信模型与协议
  • 2.1.4 几种有影响的现场总线
  • 2.2 现场总线控制系统
  • 2.2.1 现场总线控制系统
  • 2.2.2 控制系统的发展过程
  • 2.2.3 现场总线控制系统与集散控制系统的比较
  • 2.3 控制器局域网总线
  • 2.3.1 CAN总线通信的的特点及分层结构
  • 2.3.2 CAN的分层结构
  • 2.4 CAN的通信协议
  • 2.5 CAN报文的帧类型
  • 2.6 CAN报文的帧格式
  • 2.6.1 CAN2.0B标准帧
  • 2.6.2 CAN2.0B扩展帧
  • 2.7 CAN的位仲裁技术
  • 2.7.1 位仲裁技术及其原理概述
  • 2.7.2 位仲裁的作用
  • 本章小结
  • 第三章 井下甲烷浓度监控系统上位机的软件设计
  • 3.1 设计思想
  • 3.2 上位机程序设计
  • 3.2.1 组态软件Microsoft Visual Studio.NET简介
  • 3.2.2 上位机监控界面的设计步骤及流程
  • 3.2.3 应用程序中主要文件构成
  • 本章小结
  • 第四章 CAN-232智能网关的设计
  • 4.1 监控平台的硬件模型
  • 4.1.1 SJA1000的内部结构及工作原理
  • 4.1.2 SJA1000的特性
  • 4.2 CTM1050T
  • 4.2.1 CTM1050T各引脚含义及特性
  • 4.2.2 CTM1050T的应用改进
  • 4.3 基于ARM的嵌入式控制芯片
  • 4.3.1 ARM内核
  • 4.3.2 ARM7TDMI-S处理器的特点
  • 4.4 MCU的主要接口电路
  • 4.5 监控平台的软件设计
  • 4.5.1 ADS集成开发环境的组成
  • 4.5.2 ARM开发的调试方法
  • 4.5.3 JTAG（JOINT TEST ACTION GROUP）调试原理
  • 4.5.4 EasyJTAG仿真器的软件构成
  • 4.5.5 智能网关功能框图
  • 4.6 CAN控制器软件配置
  • 4.6.1 CAN控制器的初始化
  • 4.6.2 CAN数据的发送
  • 4.6.3 CAN数据的接收
  • 4.6.4 CAN中断模块
  • 4.7 RS232与CAN-bus智能转换器的测试
  • 4.7.1 硬件平台
  • 4.7.2 软件平台
  • 4.7.3 CAN数据格式构成
  • 4.7.4 功能实现
  • 4.7.5 测试方法
  • 4.8 CAN的实时性
  • 4.8.1 CAN底层协议仲裁方案的缺陷
  • 4.8.2 CAN总线网络的实时性改进方案的提出
  • 4.8.3 CAN协议帧的标识符和其优先级的分离
  • 4.8.4 总线带宽的重新分配
  • 4.8.5 基于CAN网络控制芯片的优先级晋升算法实现
  • 本章小结
  • 第五章 下位分站设计
  • 5.1 选择甲烷浓度监测系统的背景
  • 5.2 瓦斯爆炸的条件
  • 5.3 传感器的功能及主要部件
  • 5.4 甲烷传感器的选择及其工作原理
  • 5.5 下位节点硬件电路及原理
  • 5.6 井下分站节点的软件设计
  • 5.6.1 设计思想
  • 5.6.2 下位机程序设计
  • 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录A CAN控制器初始化和下位节点程序
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 致谢

    • 相关论文文献

    • [1].总线通信技术在船舶电子系统网络架构中的应用分析[J]. 船舶物资与市场 2019(12)
    • [2].地铁列车总线通信控制网络探讨[J]. 科技与企业 2012(10)
    • [3].某型测试系统中1553B总线通信设计及应用[J]. 现代电子技术 2013(07)
    • [4].基于DSPIC芯片和CAN总线的控制模块研发与设计[J]. 信息记录材料 2018(08)
    • [5].1553B总线通信系统可靠性分析[J]. 飞机设计 2010(02)
    • [6].RS-485总线通信可靠性的分析与研究[J]. 海军航空工程学院学报 2009(06)
    • [7].数字化变电站过程总线通信关键技术研究[J]. 华东电力 2008(10)
    • [8].1553B总线通信系统可靠性研究[J]. 数字通信世界 2018(06)
    • [9].RS485总线通信协议的设计与实现[J]. 计算机工程 2012(20)
    • [10].《汽车总线通信综合实验》教学改革与探索[J]. 时代教育 2015(17)
    • [11].基于MC9S12XS128单片机的CAN总线通信节点设计[J]. 通信电源技术 2019(05)
    • [12].1553B总线通信实验教学研究[J]. 实验室研究与探索 2013(11)
    • [13].从简单机器人系统到基于总线通信的柔性系统升级浅析[J]. 装备维修技术 2019(03)
    • [14].分布式总线通信模块在船舶防火监控与报警系统的应用[J]. 舰船科学技术 2018(06)
    • [15].基于FPGA的CAN总线通信系统的设计[J]. 现代电子技术 2015(22)
    • [16].柔性生产线中的INTERBUS总线通信系统设计[J]. 数字技术与应用 2012(01)
    • [17].基于SoPC的智能429总线通信模块的设计与实现[J]. 电子技术应用 2012(09)
    • [18].激光整平机CAN总线通信系统设计[J]. 电子设计工程 2019(17)
    • [19].基于LabVIEW的CAN总线通信系统的设计与实现[J]. 工业控制计算机 2017(02)
    • [20].1553B总线通信卡中CPCI总线的应用[J]. 电脑编程技巧与维护 2014(12)
    • [21].总线通信技术在船舶电子系统网络架构中的应用[J]. 舰船科学技术 2017(22)
    • [22].轨道车辆多功能车辆总线通信控制器及其配套产品化测试、实时监控装置的设计实现[J]. 计算机应用研究 2014(10)
    • [23].基于单片机控制的系统总线通信模型设计与实践[J]. 自动化技术与应用 2020(05)
    • [24].MSP430单片机ⅡC总线通信控制系统研究[J]. 盐城工学院学报(自然科学版) 2017(03)
    • [25].基于状态机方法的CAN总线通信的FPGA实现[J]. 国外电子测量技术 2015(03)
    • [26].Modbus总线通信调试系统设计与实现[J]. 低压电器 2014(01)
    • [27].基于FPGA的CAN总线通信系统[J]. 计算机测量与控制 2009(12)
    • [28].基于P87C591的CAN总线通信系统设计[J]. 科技信息 2012(13)
    • [29].基于时间同步1553B总线通信协议的总线监视与仿真软件设计[J]. 计算机测量与控制 2018(12)
    • [30].基于TMS320F2812的CAN总线通信系统[J]. 仪表技术与传感器 2008(10)

    标签：;  ;  ;  ;  

    CAN总线通信技术在矿业生产甲烷浓度测试中的应用研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5