毕业设计：基于CAN总线的多信息量测试系统硬件设计.docVIP

基于CAN总线的多信息量采集 电子信息工程 刘晓晨 [摘 要]基于CAN总线的多信息量采集系统是由数据采集模块和数据传输模块两部分组成。数据采集系统由相应的传感器和数据转换电路组成。采用89C51单片机控制MAX197A/D转换器芯片工作，并存储转换结果。在数据传输模块中，单片机利用CAN总线传送数据，CAN总线上的数据经过USB-CAN转换器传送到上位机中。89C51负责整个转换器的监控任务以及CAN总线与USB的通信任务。CAN控制器接口电路由CAN通信控制器SJA1000和CAN收发器89C250组成，通过采用中断的方式来接收USB与CAN总线的报文。 [关键词] CAN总线；单片机；转换；数据采集； Hardware Design of Multi-information Test System Based on Can Bus Electronic Information Engineering Specialty LIU Xiao－chen Abstract:data acquisition and data transmission module. Data acquisition system composed of corresponding sensors and data conversion circuit. MCU control A / D converter work, and the results were stored in the microcontroller. MCU send the results to CAN bus. MCU send data through CAN bus, Data of CAN bus through USB-CAN converter to send to the host machine. Converter using 89C51 microcontroller, it responsible for monitoring tasks throughout the converter, Communicating task among CAN bus and USB. CAN controller interface circuit composed of the communication controller SJA1000 CAN and CAN transceiver 89C250. CAN controller through the use of interrupts to receive USB and CAN bus messages. Key words: CAN bus; MCU; data conversion; acquisition; 目 录 1 引言 2 1.1 课题背景 3 1.2 CAN总线的概况 3 1.2.1 现场总线简述 3 1.2.2 CAN总线特点 3 1.2.3 CAN总线的分层结构 4 2 硬件电路的设计原理 5 2.1 总体设计思路 5 2.2 A/D转换原理的介绍 5 2.2.1采样和保持 5 2.2.2量化与编码 7 2.2.3 A/D转换器的种类 7 2.3 多信息量采集原理 7 2.4真空度测试原理 10 2.5铯氧源电流的测试原理 11 2.6光电流测试原理 12 2.7 CAN 总线与USB转换的原理 13 3 硬件电路的模块介绍 13 3.1 A/D器件的说明 13 3.3 A/D转换电路的介绍 14 3.4 多信息量测试硬件电路设计 17 3.5 USB—CAN通信转换模块的硬件设计 18 3.6 CH372的介绍 19 4 硬件电路设计的注意事项 21 4.1 USB-CAN转换电路设计 21 4.2 A/D转换器芯片选取 21 4.3 电源选取 22 结束语 23 参考文献： 24 致谢 25 1 引言 1.1 课题背景 现场总线是用于过程自动化、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。 作为现场控制系统中最为底层的设备就是现场智能I／O模块