浅论基于can总线的粮情监控系统的设计与实现

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文基于CAN总线的粮情监控系统的设计与实现姓名：施伟祥申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：张爱筠20050101哈尔滨—[程人学硕十学位论文摘要CAN总线是目前流行的现场总线技术之一，依靠可靠性高、价格低廉的优势，已得到了广泛的应用。本文以CAN总线通信网络为基础，研究设计了一种新型的数字式粮情监控系统，用以实现对粮食的存储情况进行实时监控。首先，本文简要介绍了CAN总线的发展状况和性能特点，分析了CAN总线的物理层和数据链路层的相关功能，并对CAN总线技术

2、规范的主要内容作了详细的说明。其次，为体现CAN总线在实际工程中的应用，本文结合粮情监控系统的开发进行了具体说明。按照系统的总体结构，将该系统的设计分为两个部分。其中一部分为CAN总线仓房测控节点的设计，主要用于实现CAN总线的数据通信、温湿度测量和通风控制等功能，在设计中对CAN总线接口的软硬件的开发作了重点介绍，同时对仓房测温网络的单总线技术也作了基础性的探讨；另～部分为CAN总线网络适配器的设计，这也是课题的一个难点，在此，本文提出了一种基于USB接口的CAN总线网络适配器的设计方案，利用控

3、制器PDIUSBDl2实现Pc机的USB总线通信，并借助第三方软件开发包winDriver进行USB总线的虚拟驱动程序设计，文中对适配器的软硬件开发流程以及USB总线的相关协议和内容作了详细论述。最后，本文对CAN总线协议的性能进行了分析，一方面对CAN总线采用的非破坏性逐位仲裁原则进行了解析；另一方面从理论上对CAN总线的吞吐量进行数学分析，并通过与计算机网络的多种媒体访问方式的比较证实了CAN总线的优越性。关键词：CAN总线；单总线；USB总线；虚拟驱动程序哈尔滨工程大学硕士学位论文ABSTR

4、ACTTheCANbusisoneofthepopularfield—busesatpresent，whichismorehighlyreliableandlowpriced，andbeingusedmoreandmoreextensively．Inthisthesis，akindofnew-typedigitalgrainsituationmonitorsystem，basedonCANbuscommunicationnetwork，isstudiedanddesigned，whichcallm

5、onitorsituationofgraingreatly．Firstofall，thedevelopmentstatusandperformancesofCANbusareintroducedbrieflyinthethesis，thecorrelativefunctionsofPhysicalLayerandDataLinkLayerareanalyzed，andthemaincontentoftechnicalspecificationofCANbusisexplainedindetail．

6、Secondly,inordertoshowtheapplicationofCANbusinactualproject，thedesignofgrainsituationmonitorsystemisgivenforanexampleinthisthesis．Accordingtoframeworkofthesystem，thewholedesignisdividedintotwoparts．OnepartisthedesignofmonitormoduleofwarehousebasedonCA

7、Nbus，whichcanrealizesdatacommunication，temperatureandhumiditymeasurement，ventilationcontrol，etc．Inthedesign，thehardwareandsoftwareoftheinterfaceofCANbusareintroduced，andthel-WIREbustechnologyoftemperaturemeasuringnetworkisdiscussed；Anotherpartisthedes

8、ignofCANbusnetworkadapter,whichisadifficultyinthisthesis．AprojectofdesignofCANbusnetworkadapterbasedonUSBinterfaceisputforward，thecontrollerPDIUSBDl2isusedtorealizecommunicationtothePCbyUSBbus，andthevirtualdevicedriverisdevelopedbythethirdsol'