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基于CAN总线的信号采集与传输的研究
资料介绍
随着科学技术的快速发展，工业控制和生产自动化技术的不断进步以及微处理器的广泛应用，用以实施信息采集、显示、处理、传输的智能设备也进入了“芯”时代。设备之间的通信和控制，在精度、可操作性、可靠性、可维护性等方面都有了更高的要求，由此便产生了现场总线技术。目前多主式通信的现场总线（Fieldbus）成为热门的研究课题，其中CAN（ControllerAreaNetwork）即控制器局域网络，以其优越的性能、低廉的成本以及独特的设计，已经成为国际上应用最为广泛的现场总线之一。目前，世界上许多的著名汽车制造厂商都采用CAN总线来实现汽车内部控制系统与各检测机构和执行机构间的数据通信。由于CAN总线本身的特点，其应用范围已经不再局限于汽车行业，而是向过程工业、机械工业、纺织工业、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域纵横发展。
联合收割机的测产系统，作为农用机械上的车载系统，采用CAN总线作为数据采集和传输的手段，顺应了控制领域发展的趋势，同时也满足了测产系统自动化、智能化、网络化、精确化的要求，能够有效地保证数据的实时性和准确性。
本论文从现场总线的特点及发展趋势入手，对比分析了各种主流现场总线的技术特点，深入研究了CAN的技术规范，描述了CAN总线传输报文的帧类型、帧结构以及发生传输冲突时的仲裁技术。本论文以成熟的CAN总线技术为依托，设计了一种基于CAN总线技术的农用测产车载通信系统，该系统的上位机以DSP为微处理器，负责对数据进行传输、显示和存储。下位机是以单片机为核心的数据采集系统。在联合收割机收割粮食的行进过程中，该通信系统负责对粮食产量及其对应的地理位置（经纬度）进行数据采集、传输和存储。本论文详细阐述了测产车载CAN总线通信系统的硬件电路设计原则和软件编程的调试过程。
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