【導(dǎo)讀】便.低成本實現(xiàn)了工程實際要求,已經(jīng)逐漸成為了當(dāng)今自動化領(lǐng)域發(fā)展的熱點之一。用CAN總線技術(shù)對汽車加速度進(jìn)行研究,討論了汽車加速度變化所帶來的變化。以理解和使用CAN總線的特點與優(yōu)勢所在,并敘述了光電檢測技術(shù)特點及發(fā)展趨勢。理并針對CAN總線的性能特點詳細(xì)分析了其分層結(jié)構(gòu)協(xié)議和數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)。進(jìn)行數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換,并通過CAN總線將數(shù)據(jù)傳輸至顯示器。軟件采用TI公司開發(fā)的CCS. 顯示界面采用MCGS組態(tài)軟件編寫,用以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理和顯示。該系統(tǒng)通用性好.可靠。性高.傳輸速率快.操作方便,具有較好的應(yīng)用前景。

　　

【正文】 ,DSP 不能讀取AD977A 中的轉(zhuǎn)換結(jié)果。新的一次轉(zhuǎn)換結(jié)果 ,會在下次定時器中斷產(chǎn)生時再讀取。這樣設(shè)貴陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 22 頁 共 30 頁 計的主要目的是 ,將采樣轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳輸這兩個過程分時進(jìn)行 ,避免了數(shù)據(jù)傳輸時產(chǎn)生的電磁干擾對模擬信號采樣轉(zhuǎn)換造成影響 ,降低轉(zhuǎn)換結(jié)果的精確度。表 是分別采集 和 恒定直流電壓源時的結(jié)果 ,將 10 次采樣結(jié) 果取平均值后得出 .真實值為 時 ,采集到的平均電壓為 ,誤差為 %、與真實值為 時 ,采集到的平均電壓為 ,誤差為 %。從這兩組數(shù)據(jù)中可以看出 ,AD 雖然存在著一定漂移 ,但是目前的精度完全可以滿足 CAN 總線的需要； 表 汽車加速度的 CAN 總線通信軟件設(shè)計 TMS320F2812DSP的 CAN控制器模塊設(shè)計中 ,由于其內(nèi)部自帶了一個 32位外設(shè)模塊的CAN 控制器模塊 ,所以只要對用來接收或發(fā)送數(shù) 據(jù)的郵箱以及其各自控制寄存器進(jìn)行正確的設(shè)置 ,就可以實現(xiàn)微控制器和 CAN 控制器之間的通信 CAN 通信模塊的軟件設(shè)計主要包括下列三個部分 :系統(tǒng)初始化模塊、數(shù)據(jù)發(fā)送模塊和數(shù)據(jù)接收模塊，再加上中斷處理、信息處理、總線睡眠與喚醒處理。 汽車加速度數(shù)據(jù)的發(fā)送和接受 數(shù)據(jù)發(fā)送與接收流程圖如圖 所示 : 貴陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 23 頁 共 30 頁 圖 CAN 總線在汽車加速度信息采集的設(shè)計電路圖 圖 貴陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 24 頁 共 30 頁 工 作原理：發(fā)動機光電傳感器轉(zhuǎn)速傳感器采集 加速度 信號， CAN 總線收發(fā)送器把轉(zhuǎn)速傳感器傳出的轉(zhuǎn)速信號，轉(zhuǎn)速信號經(jīng)過 CAN 總線控制器緩沖整理電路將原始轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)所需要的信號，即矩形脈沖信號，轉(zhuǎn)化后的信號再經(jīng) CAN 總線將其傳輸?shù)轿⑻幚砥鲉纹瑱C中進(jìn)行處理分析以及運算，在微控制器中用定時器轉(zhuǎn)化后得到的矩形脈沖信號進(jìn)行測量，將處理后的信號放在 ROM 存儲器中，然后再把讀取到相對應(yīng)的 加速度 信號發(fā)送到 CAN 控制器中，在總線網(wǎng)絡(luò)中 CAN 控制器執(zhí)行是完整的CAN 協(xié)議，然后 CAN 接收發(fā)送器接收到的數(shù)據(jù)信息，將 CAN 控制器的邏輯 電平信號轉(zhuǎn)換為總線上能識別預(yù)定好的總線協(xié)議，再將信號傳輸?shù)綌?shù)模轉(zhuǎn)換器（ A/D 轉(zhuǎn)換器）轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信號，最后把信號傳輸?shù)筋A(yù)定的顯示器中顯示，同時以報文形式從 CAN總線傳送到 LED 指示燈，最后使指示燈作出相應(yīng)的指示。 汽車加速度信息采集電路設(shè)計 圖 貴陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 25 頁 共 30 頁 第 5 章 抗干擾措施和系統(tǒng)調(diào)試 硬件抗干擾措施 所謂的干擾就是除了系統(tǒng)所用信號以外的噪聲或者是給造成系統(tǒng)不能正常工作的破壞因素。對于大多數(shù)儀器儀表來說 ,在它們工作的 時候一定會存在著大量干擾因素 ,這要設(shè)計的時候必須要充分考慮的外在因素。設(shè)計人員在設(shè)計階段就必須做好充分準(zhǔn)備 ,做好必要的抗干擾措施，不然的話 實驗 的數(shù)據(jù)是不可靠 的 。然而干擾的來源又是多方面的主要集中在以下兩點； (1)內(nèi)部干擾源 主要指來自系統(tǒng)內(nèi)部的干擾，這種干擾是由于內(nèi)部原件物理特性在一定條件受到作用時所產(chǎn)生的 ,包括熱噪聲、散粒噪聲和接觸噪聲等。雖然這類噪聲很弱 ,但是有用信號也很弱時，噪聲會對微弱信號放大器產(chǎn)生很大的干擾。 (2)外部干擾源 外部干擾主要指來源于自然界以及工業(yè)現(xiàn)場各種電氣設(shè)備的干擾，例如自然界 中雷電 .無線電發(fā)射裝置發(fā)出的電磁波 .生產(chǎn)現(xiàn)場中的電弧 .高壓放電 .電火花加工生產(chǎn)的電磁干擾 .電源的工頻干擾等。 電路的抗干擾設(shè)計 (1)光電隔離 光電隔離 .顧名思義就是使用光電在輸入通道和輸出通道上采用光電隔離器進(jìn)行信號傳輸 .很好的將單片機系統(tǒng)與各種傳感器、開關(guān)、執(zhí)行機構(gòu)從電氣上隔離開來 ,這樣一來大部分的干擾都會被隔離。 (2)降低時鐘頻率 時鐘信號不僅是受噪聲干擾最敏感的部位 ,同時也是數(shù)字信一號處理器對外輻射干擾的噪聲源 ,并且時鐘頻率越高越容易成為噪聲源。因此 ,在滿足系統(tǒng)要求的情況下 ,盡量降低處理 器的時鐘頻率。 電源部分的抗干擾設(shè)計 貴陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 26 頁 共 30 頁 (1)電源必須采用直流供電 ,還要配置高質(zhì)量的穩(wěn)壓電路 ,這樣才可以使得控制電路的供電電壓波紋很小 ,大大的降低電源引入的干擾。 (2)在每個 PCB 電路板入口處的電源和地之間并聯(lián)去禍電容 。 并聯(lián)的電容應(yīng)該是一個大容量的電解電容 (10—— 100uF)和一個小容量電容 (—— )。大電容是為了去掉低頻干擾成分 ,小電容是為了去掉高頻干擾成分。低頻去藕電容采用單電解電容 ,高頻去藕電容可以采用獨石或陶瓷電容。 (3)使用電源隔離模塊將電路中不同功能的電路模塊進(jìn)行電 源隔離、不同的功能模塊在 PCB 電路板上使用也是不同的 ,防止相互間的電源噪聲串?dāng)_。 貴陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 27 頁 共 30 頁 第 6 章 結(jié)論 本論文結(jié)合當(dāng)今光電檢測領(lǐng)域的發(fā)展趨勢和自動化領(lǐng)域發(fā)展的熱點（現(xiàn)場總線技術(shù) ,選用了其中最有影響的一種 )CAN 總線技術(shù)作為數(shù)據(jù)通訊的技術(shù)基礎(chǔ) ,開發(fā)研究了基于CAN 總線的汽車加速度信息采集處理系統(tǒng)，對于汽車加速度的信息只是為了是對 CAN 總線的研究更加的容易理解。本文的主要內(nèi)容包括 : （ 1） 利用 CAN 總線設(shè)計了硬件系統(tǒng) ,提高了信號處理和控制的能力 ,較大程度地提升了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能 ,完全滿 足實際應(yīng)用中對系統(tǒng)的要求。系統(tǒng)設(shè)計包括了信號放大調(diào)理電路 ,A/D 轉(zhuǎn)換電路 ,DSP 外圍電路 ,系統(tǒng)電源電路 ,CAN 總線通信電路。 （ 2） 設(shè)計了采集系統(tǒng)的軟件 ,包括 A/D 轉(zhuǎn)換、 SPI 通信、 CAN 通信等的軟件設(shè)計 ,以及通過參考 CAN 總線通信協(xié)議 ,制定了一對本系統(tǒng)的具體的應(yīng)用協(xié)議信息。 （ 3） 完成了對系統(tǒng)的調(diào)試 ,將 CAN 總線的抗干擾性好、一可靠性高、實時性好的特點與 DSP 的高速特性相結(jié)合 ,使得檢測系統(tǒng)的抗干擾性、可靠性、準(zhǔn)確性得到了保障。完成了 DSP 與單片機之間的數(shù)據(jù)傳輸和控制 ,實現(xiàn)了 CAN 總線網(wǎng)絡(luò)通信。日前設(shè)計的系統(tǒng)雖然在實驗室得到了比較滿意的調(diào)試結(jié)果 ,但是還需要不斷的改進(jìn) ,通過不斷的改進(jìn)設(shè)計思路和方法 ,提高采集系統(tǒng)的性能。所以以后的工作需要從以下方面著手； ① 在 CAN總線存在著各種各樣的擾動和干擾 ,如何解決現(xiàn)場總線遇到的干擾將成為以后工作的重點 ,需要在系統(tǒng)中加強隔離電路 ,確保系統(tǒng)在惡劣環(huán)境運行的可靠性和可行性。 ② 盡可能的降低成本 ,提高系統(tǒng)的通用性。 ③ 在實驗室做的調(diào)試階段 ,因為 CAN傳輸距離比較近 ,所以對 CAN數(shù)據(jù)傳輸在長距離甚至達(dá)到傳輸距離極限時的傳輸性能缺乏驗證。 貴陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 28 頁 共 30 頁 參考文獻(xiàn) [1] 申榮 衛(wèi) . 汽車電子技術(shù) [M]. 北京 :機械工業(yè)出版社 . 20xx. [2] 葛林 .周文華 .徐航 . CAN 通信網(wǎng)絡(luò)在汽車中的應(yīng)用研究 . 汽車技術(shù) . :13. [3] 蔡月明 .劉浩 . 基于 CAN 總線的工業(yè)控制系統(tǒng) . 中國儀器表 . :1618. [4] 傅勝波 . 基于 CAN 總線的汽車組合儀表的研究 [J]. 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 . 20xx. [5] 陳三昧 .陳晨 CAN 總線在汽車計算機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 . 內(nèi)燃機 . 第 2 期 20xx 年 4 月 [6] 鄔寬明 . CAN 總線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計． 北京：北京航空航天大學(xué)出版社 .1996:132. [7] 李彩生 . 基于 CAN 總線的汽車車身網(wǎng)絡(luò)主要節(jié)點的設(shè)計與分析 . [碩士學(xué)位論文 ]. 南京 :南京林業(yè)大學(xué) . 20xx. [8] 秦貴和 . 車上網(wǎng)絡(luò)技術(shù) . 北京 :機械工業(yè)出版社 . 20xx. [9] 馮淵 . 汽車電子控制技術(shù) [M]. 北京 :機械工業(yè)出版社 . 1999. [10] 邊煥鶴 . 汽車電器與電子設(shè)備 [M]. 北京 :人民交通出版社 . 1997. [11] 徐向陽 . 汽車電器與電子控制技術(shù) [M]. 北京 :機械工業(yè)出版社 . 1999. [12] 陳華明 . CAN 總線在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 . 自動化綜合技術(shù)文集 .. [13] 姜竹勝 . 基于控制器局域網(wǎng) CAN 的客車車身控制系統(tǒng)設(shè)計研究 . 合肥：合肥工業(yè)大學(xué)車輛工程 . 20xx. [14] 饒運濤 .鄒繼軍 .鄭勇云 . 現(xiàn)場總線 CAN 原理與應(yīng)用技術(shù) . 北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 . . [15] 蔣建文 .林勇 .韓江洪 . CAN 總線通信協(xié)議的分析和實現(xiàn) . 計算機工程 . 20xx(02). [16] 陽憲慧 . 現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用 . 清華大學(xué)出版社 . 1999:5163. 貴陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 29 頁 共 30 頁 致 謝 本論文是在導(dǎo)師丁小可老師的悉心指導(dǎo)下完成的，丁老師在這段時間里教會了我很多的東西，非常感謝丁老師的教導(dǎo)。在我四年的大學(xué)生生活中，我的班導(dǎo)師楊愛玲老師淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度以及熱情寬厚的待人品德都深深地影響了我，楊老師永遠(yuǎn)是學(xué)生學(xué)習(xí)的楷模。在這四年的時間里，不論是學(xué)習(xí)上還是生活上，楊老師都給予我無微不至的關(guān)懷，讓我度過了一個充實而又難忘的大學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)歷，在這里，特向 楊老師 致以崇高的敬意與深深的謝意。 再次非常感謝我們學(xué)院的老師和領(lǐng)導(dǎo)們在我大學(xué)四年的學(xué)習(xí)中的很多幫助和教導(dǎo)，教我學(xué)會了許多書本上沒有的東西，我相信這些老師們的社會經(jīng)驗，可以幫我們在以后的社會生活中怎樣去和別人相處等等。也非常感謝 20xx 級汽車服務(wù)的所有同學(xué)，因為你們使得我四年的大學(xué)生生活豐富多彩，讓我對這四年的生活難以忘懷。 最后，我還要向在背后默默支持我關(guān)心我的朋友和家人表示感謝，感謝他們在我四年的大學(xué)生學(xué)習(xí)生活過程中給予我的鼓勵與關(guān)懷，讓我時刻保持充足的信心與動力去完 成自己的學(xué)業(yè)。 因為有了大家的 幫助與支持，我才得以順利完成畢業(yè)論文的撰寫，再次向所有關(guān)心 和幫助過我的老師、同學(xué)、朋友以及家人表示深深的謝意。 劉 逍