基于CAN总线的数据监控系统设计

有 很 高 安 全 等 级 的 分 布 实 时 控 制 。本 文 利 用 ＣＡＮ现 场 总 线 技 术 实 现 在 线 数 据 实 时监 控 ． 出７ＣＡＮ总 线 的 硬 件 电 路 和 软 给 件 设 计 过 程 ， 利 用Ｖｉｕ ｌ ＋设 计 了＿ 机 监 控 软 件 。 并 ｓ ａ Ｃ＋ 上位 关键 词 ： ＣＡＮ总 线 ；数 据 监 控 Ｖｉｕ ｌ ｓ ａ ｃ＋＋．
ｎｒｔ ｃ ｍｎ ｔｓ ｆ ａｎ 。 ｕｃｊ ｏ ｉ ｍ ｉｏ ｍｏ ＆ ａｎ
摘
要 ： 制 器 局 域 网ＣＡＮ为 串行 通 信 协 议 ． 有效 地 支 持 具 控 能
特 的 设 计 与 一 般 的 通 信 总 线 相 比 ． 的 数 据 通 信 具 有 突 出 它 的 可 靠 性 、实 时 性 和 灵 活 性 ，其 特 点 可 概 括 为：） ０ ＣＡＮ为 多主 方 式 工 作 ， 络 上 任 一 节 点 均 可 在 任 意 时 刻 主 动 地 向 网 络 上 网 其 他 节 点 发 送 信 息 而 不 分 主 从 ：② 采 用 非 破 坏 仲 裁 技 术 ． 当多 个 节 点 同 时 向 总 线 发 送 信 息 冲 突 时 ， 先 级 低 的 节点 会 优 主 动 地 退 出 发 送 ，而 最 高 优 先 级 的 节 点 可 不 受 影 响 地 继 续 传 输 数 据 ．从 而 大 大 节 省 了总 线 ； 仲 裁 时 间 。尤 其 是 在 网 中突 络 负 载 很 重 的 情 况 下 ， 不 会 出 现 网 络 瘫 痪 情 况 ； ＣＡＮ的 也 ③
种 串 行 数 据 通 信 协 议 ． 有 实 时 性 强 、 输 距 离 较 远 、 电 具 传 抗
磁 干 扰 能 力强 、成 本 低 等 优 点 ， 别 适 用 于 环 境 恶 劣 、电 磁 特 辐 射 强 和 振 动 大 的 工 业 环 境 Ⅲ。 笔 者 叙 述 的 是 基 于 ＣＡＮ总 线 的 数 据 监 控 系 统 设 计 ．把 先 进 的 网 络 通 讯 技 术 应 用 于 数 据 传 输 中 ， 结 合 Ｍ ＦＣ设 计 并 出上 位 机 窗 口， 于 实 时监 控 和 限 值 报 警 。 便
Ｄ ｅｓｇｎ ｆＤ ａ ａ Ｓｕｒ ｉｌ ｎｃ ｙｓ ｅ ａｓ ｄ ｎ ａ Ｂ ｕｓ ｉ ｏ ｔ ｖｅ ｌａ ｅ Ｓ ｔ ｍ Ｂ ｅ ｏ Ｃ ｎ
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二、 ＣＡＮ 总 线 特 点
ＣＡＮ总 线 广 泛 应 用 于 汽 车 船 舶 、 器 人 、液 压 系 统 、 机 楼 宇 自动 化 等 场 合 。由 于 ＣＡＮ 总 线 采 用 了许 多 技 术 及 独
采 用 ＳＪ ｌ ０， Ａ ００ ｃＡＮ总 线 收 发 器 采 用 ８ Ｃ２５ ２ ０，上 位 机 采 用 Ｖｉｕ ｌ ｓ ａ ｃ＋＋ 辑 数 据 监 控 窗 口口。 编 】 ３ １微 处 理 器 ＡＴ８ ｓ ． ９ ５１
三 、系 统 硬 件 设 计
如 图 ｌ 示 整 个 系 统 以 ＣＡ Ｎ总 线 通 信 和 Ｖｉ ｕ ｌＣ＋４ 所 ｓ ａ －
监 控 窗 口编 程 为 核 心 进 行 设 计 。系 统 采 用 Ａ ９ １ 为节 Ｔ８ Ｃ５ 作 点 的微 处 ｃ
Ａ ｂｓ ｒ ｔ ａｃｔ ：Ｃｏｎｔ ｏｌ ｅ ｒ ａ Ｎ ｅｔ ｏｒ ｒ ｌ ｒＡ ｅ ｗ ｋ ＣＡ Ｎ ｓ ａ ｓ ｒ ａｌｃｏｍ ｍ ｕｎｉ ｔｏｎ ｏｔ ｏｌ ｎｄ ｕｐｐｏ ｔｔ ｇｈ ｅｖ ｅ ｕｒ ｔ ｎｔ ｏｌ ｉ ｅ ｉ ｃａ ｉ ｐｒ ｏｃ ，ａ ｓ ｒ ｈｅ ｈｉ ｌ ｅｌｏｆ ｓ ｃ ｉ ｙ ｃｏ ｒ ｏｆ ｔ ｓ ｒ ｂｕｔ ｏｎ ｏｆ ｒ ａｌ ｔ ｍ ｅ Ｅｆ ｅ ｔ ｖｅｌ ｈｅ ｄｉ ｔ ｉ ｉ ｅ —ｉ ｆ ｃ ｉ ｙ．Ａｃｃｏ ｄｉ ｒ ｎｇ ｏ ｈｅ ＣＡ Ｎ ｉ ｄ ｔ ｔ ｆ ｅｌ ｂｕｓ ａｎｄ Ｍ ＦＣ ，ｔ ｓ ｐａ ｒ ｐｒ ｅ ｓ ａ ｍ ｏｎｉ ｏｒ ｎｇ ｈｉ ｐｅ ｅｓ ｎｔ ｔ ｉ ｓ ｔ ｍ ｈｉ ｅ ｏｔ ｔ ｏｍ ｍ ｕｎｉ ｔ ｏｎｓ ｍ ｏｎｉｏｒ ｎｇ ｐｅｒ ｔ ｏｎ， ｎｄ ｅ ｈｏｄ ｈｉ ｈ ｙｓ ｅ ｗ ｃｈ ｒ ｍ ｅ ｄａ ａ ｃ ｃａ ｉ ｔ ｉ ｏ ａｉ ａ ａｍ ｔ ｗ ｃ ｄｅｓ ｇｎｓ ｔ ｈａｒ ｉ ｈｅ ｄｗ ａ ｅ ａ ｏｆ ｗ ａ ｅ． ｒ ｎｄ ｓ ｔ ｒ Ｋｅ ｙｗ ｏｒ ：ＣＡ Ｎ ｄｓ Ｂｕｓ ；Ｄ ａ ａ Ｍ ｏｎｉｏｒ ｎ Ｖ ｉ ｕａｌＣ＋＋ ｔ ｔ ｉ ｇ； ｓ
ＣＡＮ总 线 是 德 国 ＢｏＳｃＨ公 司 从 ８ ０年 代 初 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
帧 结 构 ． 输 时 间 短 ． 干 扰 概 率 低 ． 证 了数 据 出错 率 极 传 受 保
低 ， 帧 信 息 都 有 ＣＲＣ校 验 及 其 他 检 错 措 施 ， 有 极 好 的 检 每 具 错 效 果。
中图分类号 ： ２４ ＴＰ ７
文 献标 识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：１ ７ 一 １ （ ０ ０Ｏ５ ０ ８ ０ ６ ３ ｌ３ｌ２ ｌ ） － ３ — ３
一
、
引言
直 接 通 信 距 离 最 远 可 达 １ ｋｍ（ 率 在 ５ ｂ ｓ 下 ） ０ 速 ｋ ｐ以 通 信 速 率 最高 可达 １ ｂ （ Ｍ ｐｓ１ ￣时 通 信 距 离 最 长 为４０ ；④ 报 文 采 用 短 ｍ）