毕业设计-基于 CAN 总线应用系统—主控机设计.docVIP

本科毕业设计（论文） 题目： 基于 CAN 总线应用系统 主控机设计 作者： 周拉 名称： 机械制造及自动化控制 时间： 2010 年 4 月 20 日 湖南农业大学  基于 CAN 总线应用系统 --主控机设计 摘要：在当今的工业现场总线技术中，CAN 总线技术凭借其实现数据通信的高可靠 性、实时性和灵活性等优点，广泛运用于各个领域。本次设计把它运用于实时性要求 较高的电脑打铃系统中，将使传统的学校打铃方式获得较大改变。 系统采用 89C52 单片机作为控制芯片，选用 DS12887 时钟芯片作为时间源。在 CAN 总线通信接口模块中，CAN 总线控制器选用 Philips 公司的 SJA1000，总线驱动 器采用了 PCA82C250 接口芯片，CAN 总线通信数据采用双绞线传输。所构成的 CAN 总 线节点作为电脑打铃系统的主控机，挂接在双绞线上，向总线网络中其它子节点（打 铃执行器）发送控制数据，实现丰富的打铃功能。同时，利用 RS—232 串行接口和上 位机（PC 机）连接，实现 PC 机或单片机键盘接口对主控机的打铃设置。 论文对构成打铃主控机的各部分电路进行了详细的叙述，同时，并介绍了实现打 铃主控机功能的各部分软件设计思路和流程。程序设计采用 C51 完成。 所设计系统的主要功能是通过主控机或者 PC 机对时间日期进行更改设置，并可 以设置打铃时间及丰富的报时打铃方式，使打铃执行器准时报时打铃。 关键词：单片机 CAN 总线 打铃 串行通信  目 录 第一章 前 言 ……………………………………………………………1 第二章 CAN 2.0 技术规范…………………………………………………5 2.1 CAN 的基本概念 ……………………………………………………5 2.2 CAN 节点的分层结构…………………………………………………8 2.3 报文传送及其帧结构 ………………………………………………9 2.4 错误类型和界定……………………………………………………16 2.5 位定时与同步………………………………………………………17 第三章 系统组成及工作原理……………………………………………20 3.1 系统总体组成 ……………………………………………………20 3.2 系统管理软件 ……………………………………………………20 3.3 主控机节点 ………………………………………………………21 3.4 打铃执行器节点 …………………………………………………23 第四章 主控机硬件电路设计……………………………………………24 4.1 微处理器基本系统 …………………………………………………24 4.2 CAN 通信接口电路 …………………………………………………25 4.2.1 SJA1000 CAN 控制器……………………………………………25 4.2.2 PCA82C250 CAN 总线驱动器……………………………………27 4.2.3 CAN 通信接口电路设计 ………………………………………29 4.3 时钟功能电路 ………………………………………………………30 4.3.1 DS12887 实时时钟 ……………………………………………31 4.3.2 时钟接口电路设计……………………………………………32 4.4 键盘及显示电路……………………………………………………33 4.5 RS-232 通信接口电路 ……………………………………………34  第五章 主控机系统软件设计 …………………………………………36 5.1 系统软件总体结构……………………………………………………36 5.2 主程序 ………………………………………………………………37 5.3 CAN 通信程序模块 …………………………………………………39 5.3.1 节点初始化 ……………………………………………………40 5.3.2 发送报文与接收报文 …………………………………………41 5.4 时钟程序模块 ………………………………………………………43 5.5 定时器 T0 中断服务程序 ……………………………………………48 5.6 串口通信程序 ………………………………………………………49 5.7 键盘显示程序模块 …………………………………………………50 第六章 系统调试 ………………………………………………………52 6.1 单元电路调试 ………………………………………………………52 6.1.1 键盘显示电路调试 …………………………………………52 6.1.2 时钟单元电路调试……………………………………………52 6.1.3 CAN 通