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CANBUS在数据采集传输系统中的应用研究

作　者: 郭金金
导　师: 李正民
学　校: 郑州大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 数据采集 数据传输 CANBus 蓝牙技术 MCF52259
分类号: TP274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


数据传输是计算机与外界联系的主要桥梁,是获取工业现场底层信息的重要途径。随着计算机技术、通信技术与控制技术为代表的3C技术的迅速发展,人们对数据采集与传输技术提出了更高的要求。应用于工业现场的数据采集传输系统不能只具有简单的数据采集与通信传输功能,还要具有采集精度高、传输速度快、实时性强、可靠性高、抗干扰性强、同时能对数据进行分析、判断与显示等功能。基于以上要求,课题提出并实现了CANBus在数据采集传输系统中的应用,由蓝牙模块来采集现场数据信号并通过CANBus进行数据的传输。硬件设计部分,课题采用了Freescale公司的MCF52259微控制器对CANBus模块和蓝牙模块进行控制,同时根据实际的应用还设了键盘与显示模块。MCF52259内嵌有CANBus控制器,这样就提高了系统的抗干扰能力,另外采用了Phlips公司的TJA1050作为总线收发器。蓝牙模块采用BC219159芯片进行控制；测量节点中采用了Freescale公司的MC9S08QG8对从设备进行控制,采用MAX187进行A/D转换。软件实现部分,使用了Freescale公司开发的CodeWarrior集成开发环境。首先对CANBus和蓝牙模块进行了编程实现,并将u C/O S-I I操作系统移植到MCF52259上,最后可以将采集到的数据进行判断、分析与处理并经过CANBus进行上传。经过测试,展示了系统结构与性能,达到了设计要求,同时也验证了本文的研究是切实可行的。本课题为对数据采集与传输有高要求的各个工业领域提供了一个有效的方案,具有广阔的应用前景。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
图清单  9
表清单  9-10
1 绪论  10-13
  1.1 研究背景和意义  10-11
  1.2 国内外发展现状及趋势  11
  1.3 本文研究方法及组织结构  11-13
2 相关技术介绍  13-21
  2.1 CANBus技术简介  13-18
    2.1.1 CANBus的主要特点  13-14
    2.1.2 CANBus协议分层  14-15
    2.1.3 CANBus报文传输  15-18
  2.2 蓝牙技术简介  18-20
    2.2.1 蓝牙协议以及主机控制接口  19-20
  2.3 本章小结  20-21
3 系统硬件设计  21-30
  3.1 系统总体设计方案  21
  3.2 CANBUS硬件部分设计  21-26
    3.2.1 核心主控制单元选择  21-24
    3.2.2 CAN通信电路  24-26
  3.3 蓝牙模块硬件设计  26-29
  3.4 键盘显示模块  29
  3.5 本章小结  29-30
4 系统软件设计  30-41
  4.1 主程序设计  30-31
  4.2 CANBUS通信软件设计  31-35
  4.3 单片机和蓝牙通信模块  35-39
    4.3.1 蓝牙初始化  36
    4.3.2 搜索链接蓝牙  36-37
    4.3.3 数据收发  37-38
    4.3.4 从设备流程  38-39
  4.4 CANBus应用层协议制定  39-40
  4.5 本章小结  40-41
5 嵌入式实时操作系统  41-49
  5.1 嵌入式实时操作系统简介  41-42
  5.2 实时操作系统在COLDFIRE上的移植  42-48
    5.2.1 μC/OS-II嵌入式实时操作系统  42-43
    5.2.2 μC/OS-II移植的实现  43-48
  5.3 本章小结  48-49
6 系统调试与测试  49-53
  6.1 系统调试  49-51
    6.1.1 硬件调试  49
    6.1.2 软件调试  49-51
  6.2 系统的使用与测试  51-52
    6.2.1 硬件的连接与操作  51
    6.2.2 系统测试  51-52
  6.3 本章小结  52-53
7 总结和展望  53-54
参考文献  54-56
致谢  56-57
个人简历、在学期间发表的学术论文与成果  57

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统 > 数据收集和处理系统
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