【導讀】便.低成本實現了工程實際要求,已經逐漸成為了當今自動化領域發(fā)展的熱點之一。用CAN總線技術對汽車加速度進行研究,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特點及發(fā)展趨勢。理并針對CAN總線的性能特點詳細分析了其分層結構協(xié)議和數據幀結構。進行數據采集轉換,并通過CAN總線將數據傳輸至顯示器。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,用以實現數據的處理和顯示。該系統(tǒng)通用性好.可靠。性高.傳輸速率快.操作方便,具有較好的應用前景。

　　

【正文】 ,DSP 不能讀取AD977A 中的轉換結果。新的一次轉換結果 ,會在下次定時器中斷產生時再讀取。這樣設貴陽學院畢業(yè)設計（論文） 第 22 頁 共 30 頁 計的主要目的是 ,將采樣轉換和數據傳輸這兩個過程分時進行 ,避免了數據傳輸時產生的電磁干擾對模擬信號采樣轉換造成影響 ,降低轉換結果的精確度。表 是分別采集 和 恒定直流電壓源時的結果 ,將 10 次采樣結 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 %。從這兩組數據中可以看出 ,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 總線通信軟件設計 TMS320F2812DSP的 CAN控制器模塊設計中 ,由于其內部自帶了一個 32位外設模塊的CAN 控制器模塊 ,所以只要對用來接收或發(fā)送數 據的郵箱以及其各自控制寄存器進行正確的設置 ,就可以實現微控制器和 CAN 控制器之間的通信 CAN 通信模塊的軟件設計主要包括下列三個部分 :系統(tǒng)初始化模塊、數據發(fā)送模塊和數據接收模塊，再加上中斷處理、信息處理、總線睡眠與喚醒處理。 汽車加速度數據的發(fā)送和接受 數據發(fā)送與接收流程圖如圖 所示 : 貴陽學院畢業(yè)設計（論文） 第 23 頁 共 30 頁 圖 CAN 總線在汽車加速度信息采集的設計電路圖 圖 貴陽學院畢業(yè)設計（論文） 第 24 頁 共 30 頁 工 作原理：發(fā)動機光電傳感器轉速傳感器采集 加速度 信號， CAN 總線收發(fā)送器把轉速傳感器傳出的轉速信號，轉速信號經過 CAN 總線控制器緩沖整理電路將原始轉速信號轉化為系統(tǒng)所需要的信號，即矩形脈沖信號，轉化后的信號再經 CAN 總線將其傳輸到微處理器單片機中進行處理分析以及運算，在微控制器中用定時器轉化后得到的矩形脈沖信號進行測量，將處理后的信號放在 ROM 存儲器中，然后再把讀取到相對應的 加速度 信號發(fā)送到 CAN 控制器中，在總線網絡中 CAN 控制器執(zhí)行是完整的CAN 協(xié)議，然后 CAN 接收發(fā)送器接收到的數據信息，將 CAN 控制器的邏輯 電平信號轉換為總線上能識別預定好的總線協(xié)議，再將信號傳輸到數模轉換器（ A/D 轉換器）轉換成相應的信號，最后把信號傳輸到預定的顯示器中顯示，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的指示。 汽車加速度信息采集電路設計 圖 貴陽學院畢業(yè)設計（論文） 第 25 頁 共 30 頁 第 5 章 抗干擾措施和系統(tǒng)調試 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 ,這要設計的時候必須要充分考慮的外在因素。設計人員在設計階段就必須做好充分準備 ,做好必要的抗干擾措施，不然的話 實驗 的數據是不可靠 的 。然而干擾的來源又是多方面的主要集中在以下兩點； (1)內部干擾源 主要指來自系統(tǒng)內部的干擾，這種干擾是由于內部原件物理特性在一定條件受到作用時所產生的 ,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)現場各種電氣設備的干擾，例如自然界 中雷電 .無線電發(fā)射裝置發(fā)出的電磁波 .生產現場中的電弧 .高壓放電 .電火花加工生產的電磁干擾 .電源的工頻干擾等。 電路的抗干擾設計 (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行信號傳輸 .很好的將單片機系統(tǒng)與各種傳感器、開關、執(zhí)行機構從電氣上隔離開來 ,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計 貴陽學院畢業(yè)設計（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去禍電容 。 并聯的電容應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擾。 貴陽學院畢業(yè)設計（論文） 第 27 頁 共 30 頁 第 6 章 結論 本論文結合當今光電檢測領域的發(fā)展趨勢和自動化領域發(fā)展的熱點（現場總線技術 ,選用了其中最有影響的一種 )CAN 總線技術作為數據通訊的技術基礎 ,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。本文的主要內容包括 : （ 1） 利用 CAN 總線設計了硬件系統(tǒng) ,提高了信號處理和控制的能力 ,較大程度地提升了數據采集系統(tǒng)的性能 ,完全滿 足實際應用中對系統(tǒng)的要求。系統(tǒng)設計包括了信號放大調理電路 ,A/D 轉換電路 ,DSP 外圍電路 ,系統(tǒng)電源電路 ,CAN 總線通信電路。 （ 2） 設計了采集系統(tǒng)的軟件 ,包括 A/D 轉換、 SPI 通信、 CAN 通信等的軟件設計 ,以及通過參考 CAN 總線通信協(xié)議 ,制定了一對本系統(tǒng)的具體的應用協(xié)議信息。 （ 3） 完成了對系統(tǒng)的調試 ,將 CAN 總線的抗干擾性好、一可靠性高、實時性好的特點與 DSP 的高速特性相結合 ,使得檢測系統(tǒng)的抗干擾性、可靠性、準確性得到了保障。完成了 DSP 與單片機之間的數據傳輸和控制 ,實現了 CAN 總線網絡通信。日前設計的系統(tǒng)雖然在實驗室得到了比較滿意的調試結果 ,但是還需要不斷的改進 ,通過不斷的改進設計思路和方法 ,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 在實驗室做的調試階段 ,因為 CAN傳輸距離比較近 ,所以對 CAN數據傳輸在長距離甚至達到傳輸距離極限時的傳輸性能缺乏驗證。 貴陽學院畢業(yè)設計（論文） 第 28 頁 共 30 頁 參考文獻 [1] 申榮 衛(wèi) . 汽車電子技術 [M]. 北京 :機械工業(yè)出版社 . 20xx. [2] 葛林 .周文華 .徐航 . CAN 通信網絡在汽車中的應用研究 . 汽車技術 . :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]. 武漢理工大學碩士學位論文 . 20xx. [5] 陳三昧 .陳晨 CAN 總線在汽車計算機控制系統(tǒng)中的應用 . 內燃機 . 第 2 期 20xx 年 4 月 [6] 鄔寬明 . CAN 總線原理和應用系統(tǒng)設計． 北京：北京航空航天大學出版社 .1996:132. [7] 李彩生 . 基于 CAN 總線的汽車車身網絡主要節(jié)點的設計與分析 . [碩士學位論文 ]. 南京 :南京林業(yè)大學 . 20xx. [8] 秦貴和 . 車上網絡技術 . 北京 :機械工業(yè)出版社 . 20xx. [9] 馮淵 . 汽車電子控制技術 [M]. 北京 :機械工業(yè)出版社 . 1999. [10] 邊煥鶴 . 汽車電器與電子設備 [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 [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)中的應用 . 自動化綜合技術文集 .. [13] 姜竹勝 . 基于控制器局域網 CAN 的客車車身控制系統(tǒng)設計研究 . 合肥：合肥工業(yè)大學車輛工程 . 20xx. [14] 饒運濤 .鄒繼軍 .鄭勇云 . 現場總線 CAN 原理與應用技術 . 北京 :北京航空航天大學出版社 . . [15] 蔣建文 .林勇 .韓江洪 . CAN 總線通信協(xié)議的分析和實現 . 計算機工程 . 20xx(02). [16] 陽憲慧 . 現場總線技術及其應用 . 清華大學出版社 . 1999:5163. 貴陽學院畢業(yè)設計（論文） 第 29 頁 共 30 頁 致 謝 本論文是在導師丁小可老師的悉心指導下完成的，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。在我四年的大學生生活中，我的班導師楊愛玲老師淵博的學識、嚴謹的治學態(tài)度以及熱情寬厚的待人品德都深深地影響了我，楊老師永遠是學生學習的楷模。在這四年的時間里，不論是學習上還是生活上，楊老師都給予我無微不至的關懷，讓我度過了一個充實而又難忘的大學生學習經歷，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院的老師和領導們在我大學四年的學習中的很多幫助和教導，教我學會了許多書本上沒有的東西，我相信這些老師們的社會經驗，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 級汽車服務的所有同學，因為你們使得我四年的大學生生活豐富多彩，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心我的朋友和家人表示感謝，感謝他們在我四年的大學生學習生活過程中給予我的鼓勵與關懷，讓我時刻保持充足的信心與動力去完 成自己的學業(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，再次向所有關心 和幫助過我的老師、同學、朋友以及家人表示深深的謝意。 劉 逍