基于CAN总线改进的机车数据采集系统

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基于单片机的CAN总线数据采集设计与实现

基于单片机的CAN总线数据采集设计与实现一、背景介绍CAN（Controller Area Network）总线是一种现代化的通信协议，在汽车、工业控制和航空航天等领域得到了广泛的应用。

CAN总线具有高速传输、可靠性强、抗干扰能力强等特点，因此成为了现代化设备控制系统中不可或缺的部分。

基于单片机的CAN总线数据采集设计与实现，则是将单片机与CAN总线相结合，实现对CAN总线上的数据进行采集与处理，为现代化设备控制系统提供了稳定可靠的数据采集手段。

本文将介绍基于单片机的CAN总线数据采集的设计与实现过程。

二、设计原理1. CAN总线基本原理CAN总线是由BOSCH公司在1986年提出的一种串行通信协议，用于解决现代汽车中分布式电子系统的通信问题。

CAN总线采用了差分信号传输、抗干扰能力强、支持多主机通信等特点，因此在汽车电子领域得到了广泛的应用。

CAN总线的基本原理是采用数据帧的方式进行通信，数据帧包括了ID域、数据域、CRC校验等部分，通过CAN总线共享数据，实现了各个节点之间的通信。

在采集数据的过程中，需要对CAN总线上的数据进行解析，以获取需要的数据信息。

2. 单片机与CAN总线的通信单片机与CAN总线的通信可以通过CAN控制器实现，通常采用CAN芯片作为接口。

CAN 芯片负责与CAN总线进行通信，并将数据传输给单片机，单片机利用自身的处理能力对数据进行解析、处理，实现对CAN总线上数据的采集与控制。

在单片机与CAN总线的通信中，需要定义好通信协议，包括数据帧格式、ID定义、数据解析方式等，以确保单片机能够准确地获取需要的数据信息。

三、设计流程基于单片机的CAN总线数据采集设计与实现的流程包括了硬件设计、软件设计与测试验证三个基本环节。

1. 硬件设计硬件设计主要包括了单片机选型、CAN芯片选型、电路连接设计等内容。

在选型时需要考虑单片机的处理能力、通信速率要求、接口协议支持等因素，根据系统的应用场景选择合适的单片机和CAN芯片。

浅谈基于CAN现场总线的数据采集系统

据在传输中可能发生的错误，因此使用ＣＡＮ现场总
总线之间的接口，可以提供对总线的差分发送能力它和对ＣＡＮ控制器的差分接收能力，抗干扰能力强。
内设限流电路可防止发送输出级对电池电压的正端和负端短路。
现场总线实际上就是工控领域的计算机局域网。
站机（上位机）与采集机通讯时，系统只需一对
导线就可实现数据的发送和接收，但这一对导线是有
极性的，网络上设备的ＣＡＮ—Ｈ连接在一起、ＣＡＮ—
Ｌ连接在一起。总线终端接ｌ０２ｏ～ｌ０Ｑ电阻以抑制
线不仅使采集机与上位机连接简便，且纠错误码率而可达ｌ叫，通信可靠。０在铁路信息化建设中，ＣＡＮ现场总线技术以其卓越的性能在铁路列车调度指挥ＴＤＣ系统、Ｓ电务计
另外，为了增强ＣＡＮ总线节点即各采集机的抗干扰能力，采集机ＣＵ０９ＫＢ的ＣＰ８Ｃ１６ＡＮＴＸ和
ＡｂｔａｔＴｈａｅ，ａｉｇｓｇａｏｉｏｉｇｓｓｅａｎｅａｌ，ｎｒｄｃｓｔｅＣＡＮｉｌｕｓｒｃ：ｅｐｐｒｔｋｎｉｎｌｍｎｔｒｎｙｔｍｓａｘｍｐｅｉｔｏｕｅｈｆｅｄｂｓｂｓｄｄｔｏｌｃｉｇｍｅｈｄａｅａａｃｌｔｎｔｏ．ｅＫｅｒｓＦｅｄｂｓＤａａｃｌｃｉｎａｄＣｏｔｌｒｏａａｅｅｗｏｋｙｗｏｄ：ｉｌｕ，ｔｏｌｔ，ｎｎｒｌｃｌｒａｎｔｒｅｏｏｅｌ

基于CAN总线的列车控制与监测系统在深圳地铁4号线的应用

ＲＩＯＭ具有数据采集和控制功能及数据记录功能，其中，关于数据采集和控制功能，本系统的特别之处在
于ＲＩＯＭ设置了处理器，具有如下功能：
的工作，列车的可靠性及列车数据传输速度得到了保
ＶＴＣＵ马上自动接替强主ＶＴＣＵ的工作，保证列车的
正常运行。
ＶＴｃｕ主要负责列车状态、过程数据及故障信息的收集和处理；故障的存储及评估；故障记录；列车总线
网络的管理；控制整列车所有微机控制单元的时钟同步
ＣＡＮ总线上。
车状态信息发送给ＶＴｃｕ，以便ＶＴｃＵ实时了解非微
机控制系统和列车的状态，同时ＶＴＣＵ也可以通过
ＲＩＯＭ来控制非微机控制系统。本项目列车上照明、受
电弓、列车状态（来自列车线）是非微机控制系统，ＲＩ —
已消失故障在ＤＤＵ上都有明确显示，同时有声音提示，并要求司机确认。
４ＴＣＭＳ设备接口及数据流
本项目ＴＣＭＳ系统接口具有如下３种类型。
（１）ＣＡＮ接口设备直接连接到ＣＡＮ网上；（２）ＲＳ４８５接口设备通过Ｒｓ４８５／ＣＡＮ模块连接到

基于CAN总线的机车通信与监控系统

● ＤＣ数据长度代码。表示在数据帧中字节的Ｌ：个数（ — 位）０８。
］匦砸匦口圈］匿噩哑
，
… 匿 … 田
ＣＮ总线采用多主方式通信，Ａ其上的节点数可达
罔１具有扩展和标准标志符的数据帧
ｌ个，ｌＯ且每个节点都可主动向网上的其它节点广播信息，通信方式灵活；通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，通信速率可达１ｂｓ通信距离可达１Ｋ；Ｍｐ，０ｉ被ｎ传送的信息分成不同的优先级，当两个节点同时发送数
据时，发送高优先级信息的节点，继续发送信息，而发送低优先级信息的节点主动让出总线，这种非破坏性的总线裁决方案使ＣＮ具有非常好的实时陛；Ａ采用短帧结构
● 数据位：字１字用于保存一个ＣＮ信息的８４６Ａ个字节（最大）数据域。 ● ＣＣ包含一个６Ｒ：位循环冗余检查计算，绝大部
ห้องสมุดไป่ตู้
为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议。在电子汽车行业里使用ＣＮ连接发动机控制单元、Ａ传感器、防刹车系统，其传输速度可达１ｂｓＭｐ。同时可将Ｃ安装在卡车本体的ＮＡ
电子控制系统里，诸如车灯组，电气车窗等等，以代替用
李白燕朱建林罗伟斌张建华
（湘潭大学信息工程学院，湖南湘潭４１０）１１５
摘要：本文介绍了利用ＤＰＳ芯片ＴＳ２Ｉ２０Ａ的ＣＮ模块开发ＣＮ总线在矿用小机车上的应用。利用ＣＮ总线将采集到的各控制模块的信息Ｍ３０Ｆ４７ＡＡＡ

毕业设计(论文)-纯电动汽车电池管理系统(bms)[管理资料]

摘要随着工业发展和社会需求的增加，汽车在社会进步和经济发展中扮演着重要的角色。

汽车工业的迅速发展，推动了机械、能源、橡胶、钢铁等重要产业的发展，但同时也日益面临着环境污染、能源短缺的严重问题。

纯电动汽车以其零排放，噪声低等优点越来越受到世界各国的重视，被称作绿色环保车。

作为发展电动车的关键技术之一的电池管理系统(BMS)，是纯电动车产业化的关键。

车载网络数据采集系统就是这样一个电池管理系统，可以直接检测及管理电动汽车的储能电池运行的全过程，实现对车载多级串联锂电池、电池温度、车速等数据的监测、采集和分析。

本论文是基于CAN总线的车载网络数据采集系统选用STM32F103VB作为系统的核心芯片，通过芯片自带的12位ADC对端口电压分别进行采集和监测，并通过CAN网络将采集到的数据发送到汽车仪表盘，为车辆状态量实时监测提供数据来源。

关键词：纯电动车，电池管理系统，电池状态，STM32F103VBAbstractWith industrial development and social demand, vehicle of social progress and economic development play important roles. Although the rapid development of automobile industry promote the machinery, energy, rubber, steel and other important industries, it is increasingly faced with environmental pollution, energy shortages and other serious problems.With the merit of zero-emission, and low noise, the pure electric vehicles which is called green cars has got more and more attention around the world. As one of the key technologies for the development of electric vehicles ,battery management system (BMS) is the point of the pure electric vehicle industry. Vehicle network data acquisition system is a battery management system that can directly detect and manage the storage battery electric vehicles to run the whole process, to achieve the data monitoring, collection and analysis of the on-board multi-level series of lithium battery, battery temperature, speed, and otherThe thesis is based on the vehicle CAN bus data acquisition system to chose STM32F103VB network as the core of the system ADC which comes from the chip collect and monitor the port voltages and sent the collected data to the car dashboard through the CAN network , which offer real-time monitoring of vehicle status amount of data sources.Key words：Pure electric cars, Battery Management Systems, The battery state, STM32F103VB摘要 (1)Abstract (2)第一章前言 (5)本课题研究的目的和意义 (5)车载网络数据采集系统的国内外研究现状 (6)本论文研究的主要工作 (7)第二章车载网络数据采集系统设计的原理 (9)车载网络数据采集系统的功能概述 (9)车载网络数据采集系统的结构 (10)基于STM32的车在网络数据采集系统设计控制框图 (10)信号的采集与处理 (11)车载系统的网络通讯 (12)CAN网络的基本概念 (12)CAN网络在车载数据采集系统中的应用 (13)系统主要性能指标 (14)系统预期误差的评估 (15)第三章基于STM32F103VB数据采集系统的硬件设计 (16)STM32F103VB简介 (16)STM32F103VB电源模块的设计 (18)电源电路的设计 (18)STM32启动模式电路选择设计 (18)STM32F103VB外围接口电路的设计 (19)模数转换器的电路设计 (19)测温电路设计 (20)复位电路的电路设计 (21)STM32F103B通讯电路的设计 (21)CAN通讯接口电路设计 (21)JTAG程序调试接口电路设计 (22)RS485通讯电路设计 (23)第四章基于STM32数据采集系统的软件设计 (25)Keil uVision3平台简介 (25)基于STM32的车在网络数据采集系统的程序设计 (25)数据采集模块程序设计 (26)LCD显示模块程序设计 (27)数据存储模块程序设计 (27)CAN数据通讯模块程序设计 (28)RS485通讯模块程序设计 (28)第五章误差分析与处理 (29)误差概述 (29)误差的主要来源 (29)误差的处理 (29)误差分析 (30)测控系统的非线性 (30)系统工作环境的噪声 (31)系统的稳定性 (31)误差处理 (32)实测电压数据分析 (32)整机PCB板设计 (33)第六章总结与展望 (35)总结 (35)展望 (35)参考文献 (36)致谢 (36)第一章前言本课题研究的目的和意义随着世界工业经济的不断发展和人类需求的不断增长，对全球气候造成严重的影响，二氧化碳排放量增大，臭氧层遭受到破坏等。

基于CAN总线新型分布式数据采集系统的研发

基于ＣＮ总线新型分布式数据采集系统的研发Ａ
康孝高
ＭＢ０５３是Ｆｊｓ９Ｆ４ｕｉｕ公司推出的一款带２个ＣｔＡＮ控制器的１６位微控制器。系统使用两套总线（ＡＮ、ＡＮ１，Ｃ０Ｃ）每一套包含独立０引言的总线电缆、总线驱动器和总线控制器，以实现物理介质、可物理层、本文介绍了Ｃ — ｕ，ＡＮｂｓ以及基于ＣＮｂｓ通用ｌＡ —ｕ，０模块的应数据链路层及应用层的全面冗余。套总线采用热备份方式运行：两一用与组网，用控制主机的双ＣＮ控制器来控制链接通用Ｉ智能个ＣＮ控制器作为系统上电后默认的Ｃ利Ａ／ＯＡＡＮ（称为主Ｃ可ＡＮ）一：另模块，根据控制系统需要可自由、灵活组成控制采集系统。个为系统的备用Ｃ（之为从ＣＮ）作为主ＣＮ的冗余。系统ＡＮ称Ａ，Ａ１ＣＮｕＡｂｓ简述正常工作时，ＣＮ总线（Ａ０）主ＡＣＮ投入运行。当主ＣＮ总线发生故ＡＣ — ｕ（ｏｔｌｒＡｒａＮｔｒ）ＡＮｂｓＣｎｒｌｅｅｗｏｋ即控制器局域网，国际障时，Ｃｏｅ是从ＡＮ总线（Ａ）ＣＮ１投入运行。如上电检测到主ＣＡＮ总线故上应用最广泛的开放式现场总线之一。作为一种技术先进、可靠性障，则从ＣＮ总线自动投入运行。Ａ这样在一套总线发生故障时，另一高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式，ＡＮｂｓ已被广套总线自动继续工作，Ｃ —ｕ保证整个系统的通信功能正常运行，大大提高泛应用到各个自动化控制系统中。例如，在汽车电子、自动机械、智能了系统的可靠性，实现了ＣＡＮ总线的全面冗余设计。ＡＮ驱动电路Ｃ大厦、电力系统、安防监控、船舶海运、电梯控制、消防安全等各领域，如图２所示Ｕ９ＣＮ— ｕ具有不可比拟的优越性。Ａｂｓ都ＣＡｘ）１０ｈＤＨＣ —ｕＡＮｂｓ以其开发维护的低成本、总线利用率、高很远的传输ＣＡＮＲｘＤ０Ｒｘ＿１Ｄ－ｌ距离（最远可达１Ｋ、０ｍ）高速的传输速率《最高可达１ｐ）根据优Ｍｂｓ、先级的多主结构、可靠的错误检测和处理机制，全面弥补了传统ｒｆｅＲ一８Ｓ４５网络的低总线利用率、单主从结构、无硬件错误检测的不足，使用户能组建起稳定、效的现场总线控制系统，而产生最大高从

基于CAN总线技术的智能汽车系统的设计

《装备制造技术》２０１２年第８期随着汽车功能的增加与电子控制技术的普遍应用，汽车电气件越来越多，电线也会越来越多，汽车上的电路数量与用电量显著增加，线束也就变得越粗越重。

如何使大量线束在有限的汽车空间中，更有效合理地布置，使汽车线束发挥更大的功能，已成为汽车制造业面临的问题。

ＣＡＮ总线技术的开发，对于汽车电子控制系统的应用无疑是一个突破，并将得到更大的发展。

１ＣＡＮ总线概述ＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ的缩写），即控制器局域网络。

ＣＡＮ总线是由德国ＢＯＳＣＨ公司于１９８６年进行开发，并随后通过国标ＩＳＯ１１８９８及ＩＳＯ１１５１９，如今已经成为国际上被最为广泛应用的工业现场总线之一。

尤其在欧洲和北美地区，ＣＡＮ协议已经是汽车网络的标准协议，成为汽车计算机控制系统和控制局域网的标准总线。

在目前的汽车产业中，为了满足对于汽车安全性、便捷性、舒适度、低成本等多种要求，各种不同的电子控制系统不断被开发，并应用于汽车产业中。

但是由于这些电子系统之间通信时所需要的数据类型及要求有不同之处，所以，就要由很多条总线构成，并且不同的地方越多，电气件也越多，电线也就越多，线束也就变得越粗越重。

而与一般的总线相较，ＣＡＮ总线在数据通信的应用中，拥有十分突出的实时性、可靠性和灵活性等优势，其性能良好、设计独特，与传统线束比较，多路传输装置大大减少了导线及联插件数目，使布线更为简易，因此，越来越受到人们的重视和青睐，并且被广泛应用在汽车领域。

因此，为了适应“减少线束的数量”等要求，先进的汽车就引入了ＣＡＮ总线配置，采用多路传输系统。

如世界上著名的汽车制造商ＢＭＷ（宝马）、ＢＥＮＺ（奔驰）、ＲＯＬＬＳ－ＲＯＹＣＥ（劳斯莱斯）等等都采用了ＣＡＮ总线，作为控制总线，用来实现汽车内部的系统控制和检测执行机构之间的数据通信。

２智能汽车和智能汽车系统智能汽车具有自动驾驶的功能，并且集计算机、信息处理和控制、通讯和传感器等多种高端技术于一身。

基于CAN总线的分布式数据采集系统

ＡｂｔａｔＩｅｌｇｎｅａｄｎｔｒｉｓｔｖｌｐｎｔｔｅｆｔｕｏｔｏｎｔｍｅａｉｎ，ａａａｑｓｔｏｔｃｏｏｙｓｒｃ：ｎｔｌｉｅｃｎｅｗｏｋｎｇｉｈｅｄｅｅｏｍｅｒｎｄｏｈｅａｔｍａｉｎｉｓｒｕｎｔｔｏｄｔｃｕｉｉｉｎｅｈｎｌｇｉｈｓｓｏｈｎｅｌｇｎｔｉｓｒｍｅｓｗｉｃｍｐｅｎｓｃｎｔｏｌｎｍｏｔｒｎｇａｎｔｅｕｎｔｏ．ｉｉｉｇｔｏｐｔｒｓｔｅｂａｉｆｔｅｉｔｌｅｎｔｉｕｎｔｔｈｉｌｍｅｔｏｒｌｉｇ，ｎｉｉｎｄｍａｙｏｈｒｆｃｉｎｓＵｔｚｎｈｅｃｍｕｅｏｌｃｔｏｅｈｏｏｙ，ｅｄｂｅｈｏｏｎｏｏｎｒｌｔｃｎｌｇｆｌｕｓｔｃｎｌｇａｄｃｍｍｕｉａｉｎｔｃｏｏ，ｈｓｐｐｒｒｓａｃｈｄｔｅｏｅａｌｓｈｅｅｏｙｔｍｉｈｉｙｎｃｔｏｅｈｎｌｇｔｉａｅｅｅｒｅｈｖｒｌｃｍｆｔｓｓｅｗｔｃｙｈｅ
ｄｔｃｕｓｔｎ，ｌｂｅｃｍｍｕｉａｉｎａｄｄｔｔｒｇ．ｈｙｔｍａｏｄｕｉｅｓｌｔｎｅｌｂｌｙ，ｔｃｎｂｓｄｉａａａｑｉｉｏｒｉｌｏｉｅａｎｃｔｎａａｓｏａｅＡｓｔｅｓｓｏｅｈｓｇｏｎｖｒａｉａｄｓａａｉｔｉａｅｕｅｎｙｉ
ｍａｙｆｅｄｓｎｌ．ｉＫｅｗｏｓ：ｙｒｄＣＡＮｕｓ；ｄｔｃｉｉｉｎ；ｍｅｒａｄ；ｉｔｕｎａｉｎｂａａａｑｕｓｔｏｍｏｙｃｒｎｓｒｍｅｔｔｏ

基于C8051F045的CAN总线在机车状态监测诊断中的应用

第３Ｏ卷第６期
２１００年１２月
铁道机车车辆
ＲＡＩＡＹＩＷＬ０Ｃ０ＭＯＴＩＶＥ＆ＣＡＲ
Ｖ０．ＯＮｏ．１３６
Ｄｅ．ｅ２００１
文章编号：０８８２（００６０４４１０ —７４２１）０ —００ —０
系统，主控计算机通过程控接口读回数据，定结果是判
因素的影响，如减少操作信号源误差、示波器误差等读引起的测试问题。测试结束后，能够自动生成不可编辑
的测试报告，确保测试结果的真实性，而能够充分保从证产品的质量，提高生产效率。引人数据库，强数据增管理功能，据的可追溯性强。根据记录的历史数据，数
大学出版社，９９１９．
自动化测试设备具有对ＴＣＣＵ的功能及其中的板Ｕ／Ｃ卡进行自动化测试的功能。在测试过程中减少了人为
ＤｅｅｏｍｅｔｏｈｔｍａｉｓｖｃｏｈｖｌｐｎｆｔｅＡｕｏｔｃＴｅｔＤｅｉｅｆｒｔｅ
丁国君（９６）男，南商丘人，士生修回日期：００８２１８一河博（２１ —０ —１）
和连接电缆（激励信号）载到被测板卡；加测试结果再通过连接电缆（电及结果）供连到转接板，然后再回到测试
基于Ｃ０１０５的Ｃ８５Ｆ４ＡＮ总线在机车状态监测诊断中的应用

基于CAN总线的机车运用状态实时监测系统

模块，并设计了ＣＮ总线的硬件电路；Ａ完成了机车运行记录监控装置、电网电压、电机及故障显示屏信息的实时采集牵引
关键词：ＡＣＮ总线；状态监测；电力机车
中图分类号：Ｐ３；Ｐ７Ｔ３６Ｔ２４
文献标识码：Ａ
文章编号：１７ — １７２ｏ）４０４ — ３６２１８（ｏ７０ — ０６０
铁路提速后对机车的安全性提出了更高更严的要
设备划分为不同的模块不仅可降低开发难度也为以后的扩展提供方便。但这样一来，就必须考虑这些不同的模块如何进行连接、如何使各个模块协调地工作。为了使整个
系统能够成为有机的整体，就需要选择适当的网络拓扑
（ｏｅｅｆｌｔｃｌｎｆｒａｏ。ｉｕｎｖｒｔ，ｈｎｄ１０９ＣｉａＣｌｇｅｒａａｄＩｏｍｔｎＸｈａｉｓｙＣｅｇｕ６３，ｈ）ｌｏＥｃｉｎｉＵｅｉ０ｎ
ＡｂｔａｔｈａｅｕｌｓａｄｓｉｕｅｙｔｍａｅｎＣｓｒｃ：ＴｅｐｐｒｉｉｒｔｄｓｓｅｂｓｄｏＡＮｕ．ｅｗｈｌｙｔｍｉｉｅｎｏｓｖｒｄｌｓｃｏｄｎｂｄｔｂｂｓＴｏｅｓｓｅｉｄｖｄｄｉｔｅｅａｍｏｕｅｃｒｉｇｈｓｌａｔｄｆｒｎｑｉｍｅｔｏｏｏｔｅＴｅｈｒｗａｅｃｒｕｔｏＡＮｂｓｉｄｓｇｅ．ｅｒａ－ｉｎｔｒｎｙｔｍａｅｅｔｏｉｅｅｔｅｕｐｎｓｆｃｍｏｉ．ｌｖｈａｄｒｉｉｆＣｕｓｅｉｄＴｅｔｃｎｈｌｍｅｍｏｉｉｇｓｓｏｅｃｎｄｔｃ

基于CAN总线的发动机虚拟仪表数据采集系统的设计

虚拟仪表可以使多种仪表共享计算机资源和数据采
集设备，而大大增强了仪表的功能和降低了成本。从
应用现场总线与虚拟仪表技术相融合的测控系统将
一
母周
会充分发挥这两种技术的优势，形成互补。可以预
见．现场总线与虚拟仪表技术的融合将是工业自动
ｌ９
率低，般在１以内，一Ｋ而且往往附加了很多干扰，
值的变化量。因此对它们的调理电路原理基本相
同，是参数有所不同。如图４所示。只
前置调理电路的仪表采集系统的结构设计
本文的数据采集系统主要完成传感信号的处理
以及对发动机的工况数据采集并将数据通过ＣＮＡ
要想得到精确的测量数据，传感器的选择是非
常重要的，因此，本文频率信号的测量选用具有良好
１８
内燃机与配件
２１年第５０１期
基于ＣＡＮ总线的发动机虚拟仪表数据采集系统的设计
ＤｅｉｎｏｔｑｉｉｉｎＳｓｅｏｇｎｅＶｉｔａｎｔｕｅｓｇｆＤａａＡｃｕｓｔｏｙｔｍｆｒＥｎｉｒｕｌＩｓｒｍｎｔＢａｅｎＣＡＮｓｄｏＢＵＳ
低速性能和抗干扰性能的霍尔式传感器。车速传感
器输出的不是标准的方波信号，输入的脉冲信号频
总线送上位机。具体是以飞思卡尔公司生产的微控

基于CAN总线的混合动力机车控制系统研究

基于CAN总线的混合动力机车控制系统研究混合动力机车作为一种新型的环保型交通工具，受到了广泛关注。

与传统的内燃机驱动机车相比，混合动力机车可以减少对环境的污染，提高能源利用效率。

在混合动力机车的控制系统中，CAN总线技术起到了至关重要的作用。

本文将研究基于CAN总线的混合动力机车控制系统，并探讨其在提高机车性能和可靠性方面的应用。

首先，本文将分析CAN总线技术在机车控制系统中的优势。

CAN总线是一种高级别、面向对象的通信协议，具有高度可靠性、高带宽和低延迟的特点。

在混合动力机车控制系统中，CAN总线可以实现多个控制单元之间的高速数据交换和通信，提高系统的整体性能和响应速度。

其次，本文将讨论混合动力机车控制系统中，CAN总线的架构和通信协议。

在混合动力机车控制系统中，通常采用主-从的通信结构，其中一个中央控制器作为主节点，控制和监控整个系统的运行。

其他各个子控制单元作为从节点，负责执行不同的控制任务。

通过CAN总线，主节点可以与从节点进行数据的传输和通信，实现控制指令的下发和数据的采集与反馈。

接下来，本文将详细介绍混合动力机车控制系统中CAN总线在不同功能模块中的应用。

首先是动力系统控制模块，它负责管理混合动力机车的内燃机和电动机的运行，控制能量的传递和调度。

通过CAN总线，动力系统控制模块可以监控和调整发动机和电动机的工作状态，实现高效的能量转换和提高机车的动力性能。

其次是能量回收与储存系统控制模块，它主要负责管理混合动力机车中的能量回收与储存系统，如回收制动能量和电池管理系统。

通过CAN总线，能量回收与储存系统控制模块可以实时监测和控制能量的回收和储存过程，提高能源的利用效率和机车的经济性。

另外，本文将探讨CAN总线在车辆动力控制与驱动系统中的应用。

CAN总线可以实现与发动机控制单元、变速器控制单元和驱动电机控制单元之间的高速通信，实现动力系统的精确控制和协同工作，提高机车的性能和可靠性。

最后，本文将重点介绍CAN总线在故障诊断和维护方面的应用。

基于CAN总线的柴油机数据采集系统设计

关断和过流保护功能。
２２数据采集模块．
Байду номын сангаас
ＦＡＳ芯片，ＬＨ可工作在２５．与单片机间通．～２７Ｖ，过Ｓ１口连接。为实现数据与采集时间的同时Ｐ０接记录，使用ＤＳ３２时钟芯片产生实时时钟，Ｓ３２１０Ｄ１０通过ＲＥＳ复位、／数据、ＣＫ串行时钟３个口ＩｏＳＬ
２１０２年２月
杨
薇，：于Ｃ等基ＡＮ总线的柴油机数据采集系统设计
部电路。由于使用ＣＡＮ总线通信，时钟频率的对
要求比较严格，晶振电路选用２．１２１８４ＭＨｚ的晶
以对历史数据进行分析。采用１ＭＢｔ的６ｙｅＡＴ５Ｂ６４Ｄ１１作为存储芯片，芯片是串行接口的该
体振荡器。系统输入电源为２为满足不同信号４Ｖ，调理电路、感器、片机供电以及ＡＤ转换外部电传单压基准，由专门的电源管理模块将系统输入电压转换为稳定的１５Ｖ，．和２５Ｖ，外加入热５Ｖ，３３Ｖ．另
柴油机工作过程复杂，其运转过程中输出各在类参数，些参数在不同程度上反映设备的整体性这能和工作状态。目前，油机电控系统ＥＵ具有柴Ｃ采集与分析柴油机主要运行参数的功能，在柴油但机性能测试、障诊断及工作过程实时监测等应用故中，还需要对辅助参数及其他信号进行采集，因此，

基于CAN总线智能车辆转向系统数据采集系统

口是向ＭＣ９Ｓ２ＤＧ１１２８
锚
Ｒ中ＥＳＥＴｎ
Ｌ
Ｉ
单片机下载程序用的；
ＢＤＭｏｕＴ是当应用程序为ＢＤＭ调试器程序时，用作ＢＤＭ调试器输出用的。
图１智能车辆转向控制系统工作原理示意图由于智能车辆转向控制系统靠蓄电池提供能量．免去了液压装置．用电动机直接来提供助力，向力矩大小由利转ＥＣＵ控制．提高汽车的操纵灵活性．只有在车辆偏离时才
ｎｒｔＣｍｎａｎｆａｎＯ “ＣＩｓｏｉｍｉ｛ｍｏ＆。
械转向机构，生相应的转向助力。其工作原理示意图如产
图１示：所ＢＭ接口是接Ｄ
ＶＣＣ
ＢＤＭ调试工具的，如图４所示。其中ＢＤＭＩＮ接
跟新信息。多通道数据采集的常用方式。
多通道数据采集一般是指同时对多路信号进行采样．
图２ＣＡＮ总线通信电路
并把采样信号按一定格式保存下来。目前，用的方式有以常
下两种：
复位电路使用低电压复位芯片ＭＣ３０４。用专门的４６使上电复位电路使系统上电复位更加可靠。当然也可以用一只
ＶＣＣ
消耗能量．以．于本系统的应用能够节约燃料．能车所由智

基于CAN总线的火车轮对数据采集系统

棍涵
．
中’
，
责接收１２号单片机的数据，通过Ｒ－３、并Ｓ２２接口方式将数据发给ＶＢ程序。
ｏＡＮｂｓｗａｅｉｎｄＴｅｃｒｆｓｓｅｃｎｉｔｏ８ＣｉｇｅｃｉｎＣｕｓｄｓｅ．ｈｏｅｏｙｔｍｏｓｓｓｆＡＴ９５ｓｎｌ — ｈｐ，ＳＡ１０ＡＮｃｎｒｌｒａｄｇ１Ｊ００Ｃｏｔｌｎｏｅ
０引言
火车的轮对在使用一段时间后需分解定期检修，检修完后要模拟实际运行状况对轮对进行检
应用。本文数据要求的采集频率不高（＜１
ｋｚ，单片机就能满足需要，Ａ８Ｃ１在晶Ｈ）用如Ｔ９５振为１ｚ，数指令的执行周期只有１ｓ２ＭＨ时多（分为２ｓ。当系统中有多个单片机时，用部）可
振温声动度音
图１火车轮对轴箱的结构及试验方法
传传传感感感
器器器
ｌｌ１
振动传感器
Hale Waihona Puke 温度传感器声音传感器
２２２
随着技术的发展，于现场总线技术的控制基系统由于成本低廉、可靠性好的优点得到广泛的
轴承处。
机的信息通过ＣＮ总线协议传输给通用计算机Ａ中的ＶＢ程序。ＣＮ总线数据采集和传输的示意Ａ

基于CAN总线的微型数据采集系统设计

基于ＣＡＮ总线的微型数据采集系统设计吴志玲。等
基于ＣＡＮ总线的微型数据采集系统设计
ＤｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅＭｉｎｉａｔｕｒｅＤａｔａＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＣＡＮＢｕｓ
中图分类号：ＴＰ３９１文献标志码：Ａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒｖｅｈｉｃｌｅ — ｍｏｕｎｔｅｄｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｄｅｍａｎｄｓｏｎｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｒｅａｌｔｉｍｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌｅａｒｅｇｅｔｔｉｎｇｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｈｉｇｈ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，ｔｈｅｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙａｄｏｐｔｉｎｇｔｈｅＳｏＣｔｙｐｅｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐｃｏｍｐｕｔｅｒａｎｄＣＡＮｂｕｓ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｖｅｈｉｃｌｅ — ｍｏｕｎｔｅｄｓｙｓｔｅｍＣＡＮｂｕｓＤａｔａｃｏｌｌｉｓｉｏｎＤａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎＲｅｌｉａｂｉｌｉ的今天，数据采集已经发生

基于CAN总线的特种车辆状态数据采集系统

·30·兵工自动化Ordnance Industry Automation2021-0440(4)doi: 10.7690/bgzdh.2021.04.007基于CAN总线的特种车辆状态数据采集系统胡道畅，欧阳中辉，陈青华，樊辉锦(海军航空大学岸防兵学院，山东烟台 264001)摘要：针对海军特种车辆数据采集效率低、信息化程度不高等问题，设计一套基于CAN总线的特种车辆状态数据采集系统。

利用采集终端完成数据的采集和存储功能，通过车载CAN通信网络，采用监控平台对终端采集到的数据进行解析，实现对车辆运行状态数据的实时显示功能，并通过将系统接入某型装甲车辆CAN通信网络进行测试。

测试结果证明：该系统能实时监测和记录车辆运行状态信息，对部队信息化建设具有一定的参考价值。

关键词：STM32F103CBT6；CAN总线；数据采集终端；状态监控平台中图分类号：TP391 文献标志码：ASpecial Vehicle State Data Acquisition System Based on CAN BusHu Daochang, Ouyang Zhonghui, Chen Qinghua, Fan Huijin(College of Coast Defense, Navy Aviation University, Yantai 264001, China) Abstract: Aiming at the problems of low efficiency and low information level of Navy special vehicle data acquisition, a special vehicle state data acquisition system based on CAN bus is designed. The acquisition terminal is used to complete the data acquisition and storage functions. Through the vehicle CAN communication network, the monitoring platform is used to analyze the data collected by the terminal, so as to realize the real-time display function of the vehicle running state data. The system is connected to the CAN communication network of an armored vehicle for testing. The test results show that the system can carry out monitoring and making record of the vehicle running status information in real time, which has a certain reference value for the army information construction.Keywords: STM32F103CBT6; CAN bus; data acquisition terminal; status monitoring platform0引言随着海军转型建设的发展，承载地面突击、防空反导、岸基反舰、两栖作战等任务的特种车辆以其机动性能优越、火力覆盖范围广等独特优势大量列装，大大提升了部队战斗力，特种车辆的技术状态也成为直接影响各项作战、演习、演练任务的关键所在[1-5]。

基于CAN总线的数据采集节点的设计

Ｙｈｎｙ，Ｐｉｎｘｎ，ＬａｇＺｉａｕＣｅｇｉｅＤｏｇｉｇｉｈｉｎｊｎ
（ｔｎｌｙＬｂｒｔｒｒＥｅｔｎｃＭｅｓｒｍｅｔｃｎｌｇ，ｒｈＵｎｖｒｉｆｉａＴａｙａ，３０ＮａｉａａｏａｏｙｆｌｃｒｉｏＫｅｏｏａｕｅｎｈｏｏｙＮｏｉｅｓｙｏｎ，ｉｕｎ００５ＴｅｔｔＣｈ１
ｏＰ３Ｆ４ｃｏｏｔｏｌｒａｄＳＡＩ０ｓｉｕｔｔｄｎＭＳ４０４９ｍｉｒｃｎｒｌｎＪＯ０ｉｌｓａｅ．Ｂｅｉｅ，ｓｖｒｌｏｒａａａｑｉｔｎｎｄｓｃｎｂｅｌｒｓｓｅｅａｒｍｏｅｄｔｃｕｓｉｏｅａｅｄｉｏ
域。在数据采集系统中离不开传感器，传统的传感器与上位机的点对点的模拟通道连接方式，抗干扰
能力差、精度低。本文提出了一种基于ＣＡＮ总线的数据采集节点的设计方案，将传感器采集到的数据以数字量的形式输出，通过ＣＮ网络可方便Ａ
现了数据采集系统的网络化。
关键词：ＡＣＮ总线；数据采集；传感器；ＳａｌＯｊＯＯ
中图分类号：Ｐ０．Ｔ３２１文献标识码：Ａ
ＤｅｉｎｆｄａａａｑｕｉｉｉｓｇｏｔｃｓｔｏｎｎｏｄｅｂａｅｏＣＡＮｓｄｎｂｕｓ
网
是应用最广泛的现场总线之一，与一般的通
信总线相比，ＣＮ总线的数据通信具有突出的可Ａ靠性、实时性和灵活性。由于ＣＮ总线的自身特Ａ

基于CAN总线的电动汽车数字控制系统研究

O 引言电动汽车是集计算机技术、通信技术、电子技术、新材料技术等一体化的高科技产品，其结构复杂，有多种相互作用却又相对独立的部件，且车载环境较恶劣，有很强的干扰，用模拟量的控制可靠性不高。

先进高效的控制体系结构，可以使电动汽车各系统之间的数据交换满足简单迅速、可靠性高、抗干扰能力强、实时性好、系统错误检测和隔离能力强等要求。

本文采用了先进的计算机技术和CAN总线技术，集智能控制、信号采集、数据处理和通信于一体，控制实时性好，可实现整车控制智能化和多传感器信息的有效融合。

1 CAN总线的简介CAN(ControllerAreaNewtork)即控制器局域网，是一种先进的串行通信协议，属于现场总线范围。

CAN总线是最初由德国Bosch公司在80年代初期，为了解决现代汽车中众多的控制与测试一起之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，目的是通过较少的信号线将汽车上的各种电子设备通过网络连接起来，并提高数据在网络中传输的可靠性，CA N总线具有较强纠错能力，支持差分收发，因而适合高噪声环境，并具有较远的传输距离，特别适合于中小型分布式测控系统，目前己在工业自动化、建筑物环境控制、机床、医疗设备等领域得到广泛应用。

CAN总线具有以下几个重要特点：1)结构简单，只有两根线与外部相连，且内部含有错误探测和管理模块。

2)通信方式灵活。

可以多种方式工作，网络上任意一个节点均可在任意时刻主动的向网络上的其他节点发送信息，而不分主从。

3)可以点对点、点对多点及全局广播方式发送和接受数据。

4)网络上的节点信息可分成不同的优先级，可以满足不同的实时要求。

5)CAN通讯格式采用短帧格式，每帧字节数最多为8个，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态和测试数据的一般要求。

同时，8个字节也不会占用总线时间过长，从而保证了通讯的实时性。

6)采用非破坏性总线仲裁技术。

当两个节点同时向总线上发送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可以不受影响继续传输数据，这大大地节省了总线仲裁冲突时间，在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪。