数字式称重仪及CANopen协议的研究与实现

摘要

随着现代工业和科学技术的发展，智能测量仪表在工业生产和科学研究等领域都获得了巨大的发展。本文结合自动化仪表实验室的热工综合实验系统的建设，自主开发了带CAN总线接口的智能式称重仪。 本文首先介绍了本课题的研究背景，设计过程中所用到的原理及理论，然后详细描述了其软硬件的实现过程，同时对控制网路中的现场总线进行了系统的描述，最后进行了误差分析及对本论文进行了总结。现场总线部分主要集中在第二章和第五章，第二章中介绍了OSI参考模型及各种网络的概念及术语，第五章中则对引出的一种现场总线(CAN总线)进行了研究与实现，该章首先从其网络模型上入手，介绍了各层的功能及层次结构，然后重点转到其中的一层——应用层进行研究。应用层选取了在欧洲非常流行的CANopen协议，最后给出了数字式称重仪成为CANopen网络下最小能力节点的实现过程。本文的主要内容有： (1)智能称重仪硬件电路的设计，包括高精密参考电压源、小信号放大电路及其非线性补偿电路、串行口通讯及总线通讯电路等的设计； (2)软件编程及调试，实现了人机接口的参数设定、量程变换、去皮功能，数字滤波、分段线性化输出及串口通讯等功能； (3)CANopen协议研究，给出了CANopen协议的详细描述，同时按其标准完成了CANopen协议下最小能力设备的实现过程。

目录

文摘

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第一章绪论

第二章理论基础

第三章硬件设计

第四章软件设计

第五章CAN总线及CANopen协议

第六章误差分析

第七章结论与展望

参考文献

致谢