【正文】 ............................................................................. 10 RS232下載接口電路 ................................................................................... 11 通信接口電路 ................................................................................................ 11 芯片的結(jié)構(gòu) ...................................................................................................... 12 nRF2401 芯片結(jié)構(gòu)及引腳說明 ...................................................................... 12 nRF2401 工作模式 ......................................................................................... 14 nRF2401 硬件電路設(shè)計(jì) ................................................................................. 16 3 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................................................... 17 ................................................................................................................ 17 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)框圖 ................................................................................ 17 無線服務(wù)端設(shè)計(jì) ............................................................................................ 17 CAN 總線協(xié)議設(shè)計(jì) ................................................................................................ 19 網(wǎng)絡(luò)通信規(guī)則及自定協(xié)議 ............................................................................ 19 CAN 總線節(jié)點(diǎn) ................................................................................................. 19 發(fā)送接收報(bào)文 ................................................................................................ 20 nRF2401 系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 21 nRF2401 初始配置 ......................................................................................... 21 nRF2401 發(fā)送和接收數(shù)據(jù) ............................................................................. 22 ID設(shè)別系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................................................................... 23 CAN 總線在 1254 潛孔鉆 中系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn) ...................................................... 24 整體設(shè)計(jì)方案 ................................................................................................ 24 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 2 H1254控制臺的供電設(shè)計(jì) ............................................................................. 24 抗干擾的選擇 ................................................................................................ 24 4 系統(tǒng)的調(diào)試結(jié)果及分析 ....................................................................................... 26 ................................................................................................................ 26 通信電路 .................................................................................................................. 26 ................................................................................................................ 26 ........................................................................................................................ 27 結(jié)論 ............................................................................................................................. 29 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 30 致謝 ............................................................................................................................. 31 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論 3 1 緒論 無線 CAN 總線系統(tǒng)概況 無線 CAN 總線概況 由于自動化技術(shù)在工礦企業(yè)的廣泛運(yùn)用 , 在國內(nèi)外領(lǐng)域潛孔鉆基本都也是運(yùn)用 CAN總線控制運(yùn)用 CAN總線無線技術(shù)，突破傳統(tǒng)線路的局限，將傳統(tǒng)的長長的電纜線切掉，用無線數(shù)據(jù)模塊傳輸和接受分析傳輸數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)潛鉆孔無線控制爆破，降低施工的危險(xiǎn)系數(shù)，同時(shí)增加可控 性和遠(yuǎn)程控制，突破傳統(tǒng)的多線路復(fù)雜的控制模式。本文通過在 CAN總線中增加一個(gè)內(nèi)嵌 GPRS通訊模塊的 CAN 總線節(jié)點(diǎn)的方法來實(shí)現(xiàn)基于 GPRS 無線網(wǎng)絡(luò)的 CAN 總線遠(yuǎn)程監(jiān)控的目的，利用 GPRS 的技術(shù)特點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢 ,運(yùn)用 TCP/IP 協(xié)議 ,實(shí)現(xiàn)了 CAN 總線IP協(xié)議和無線報(bào)文的相互轉(zhuǎn)換并使用互聯(lián)網(wǎng)或無線 GPRS網(wǎng)傳遞 CAN總線所要傳達(dá)的報(bào)文信息 ,更加深刻的詮釋了現(xiàn)場總線和實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場總線 CAN,致力于對各種 CAN總線進(jìn)行遠(yuǎn)程集中監(jiān)控 ,統(tǒng)一管理的實(shí)現(xiàn)。與此同時(shí)，短幀的 8個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)不會因?yàn)殚L時(shí)間占用總線而出現(xiàn)擁擠現(xiàn)象，確保了通信的有效性和實(shí)時(shí)性；無線 CAN 在仲裁技術(shù)方面采用優(yōu)先級判別法，所以總線處理沖突的時(shí)間明顯減少，大大的節(jié)省了時(shí)間。因?yàn)橛鷣碛嗟牟煌I(lǐng) 域采用和推廣 CAN總線，所以對各種應(yīng)用領(lǐng)域通信報(bào)文的標(biāo)準(zhǔn)化提出了要求。CAN總線的傳輸 速率 非常快，可以達(dá)到每秒 32bytes傳輸 有效數(shù)據(jù) 的速率 ， 所以這樣就確保了 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性 與 實(shí)效性。我國的淺鉆孔發(fā)展相對比較緩慢，大多以仿制為主，自身創(chuàng)新技術(shù)還相對落后于其他發(fā)達(dá)國家。通過選擇合適的通信協(xié)議和校驗(yàn)算法能保證在接收端可靠地恢復(fù)出發(fā)送端的各信號。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 無線 CAN 總線總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 2 無線 CAN 總線總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體框圖設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，系統(tǒng)由一個(gè)主控機(jī)和一個(gè) CAN節(jié)點(diǎn)執(zhí)行器組成，它們的兩端都連在雙絞線上，構(gòu)成一個(gè)局部通信的 CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)， CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)的主體結(jié)構(gòu)由無線收發(fā)系統(tǒng)的收發(fā)器 nRF2401構(gòu)成， nRF2401實(shí)現(xiàn)了無線數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送并與另一個(gè)控制中心一并組成無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，該系統(tǒng)的最重要的任務(wù)是實(shí)現(xiàn) CAN總線無線通信網(wǎng)絡(luò)的通信以及內(nèi)部局域網(wǎng)通信。它由若干個(gè) 5X7或者 5X11等 點(diǎn)陣 字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形（用自定義 CGRAM，顯示效果也不好）。 第 6腳： E((enable))端 被稱為 使能端 ,高電平（ 1）時(shí)讀 取信息，負(fù)跳變時(shí)執(zhí)行指令。但這里基本能滿足本次設(shè)計(jì)要求。 CANL和 CANH分別和地面之間并聯(lián)了兩個(gè)大小為 30pF的小電容，對總線上的一定的防電磁輻射和高頻干擾可以起到濾除的作用。極低的電流消耗，在 5dBm的輸出功率時(shí)僅為 ，在接收模式時(shí)僅為 18mA。后者使用片內(nèi) FIFO堆棧，數(shù)據(jù)從MCU低速送入，但高速發(fā)射，而且全部的高速信號即同射頻協(xié)議有關(guān)的處理都發(fā)生在片內(nèi)。在用到 2401 片內(nèi)的 CRC技術(shù)的時(shí)候，要保證在配置字中 CRC校驗(yàn)被使能系統(tǒng)辨別出來，同時(shí)接收與發(fā)送在同一種通信協(xié)議下進(jìn)行。當(dāng)系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)情況下，2401片內(nèi)依舊保存有配置字的內(nèi)容。 圖 2401硬件電路 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 3 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)框圖 為了滿足本次設(shè)計(jì)的客觀要求，系統(tǒng)軟件的總設(shè)計(jì)圖形如下圖 ； 按 鍵模 塊L C D 1 6 0 2顯 示 模 塊C A N總 線無 線接 收控 制中 心L C D 1 6 0 2顯 示 模 塊節(jié) 點(diǎn) 二C A N 總 線 接 口 模 塊實(shí) 現(xiàn) 各 節(jié) 點(diǎn) 的 通 信節(jié) 點(diǎn) 三按 鍵 處 理 模 塊無線收發(fā)器無線服務(wù)終端 圖 系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)框圖 系統(tǒng)的組成由以下幾個(gè)方面組成，無線 CAN總線通信系統(tǒng)與無線服務(wù)端子，無線 CAN總線通信系統(tǒng)，構(gòu)成由 3個(gè)節(jié)點(diǎn) ,其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)上接無線終端系統(tǒng)通信和無線收發(fā)器 2401負(fù)責(zé)，其 他 2個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成由單片機(jī)無線 CAN總線收發(fā)系統(tǒng)，無線服務(wù)終端由 STC89C52與 2401構(gòu)成，目的在于在 CAN總線通信網(wǎng)絡(luò)中的隨意一個(gè)節(jié)點(diǎn)上讀取數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)。 主控機(jī)與執(zhí)行器的通信數(shù) 據(jù)（即報(bào)文設(shè)