基于CAN总线的温湿压数字传感器的设计与实现

摘要

当前，传感器技术及现场网络技术飞速发展，作为测试系统的源端，传感器输出大部分仍是模拟信号。基于此，本文以温湿压传感器为例，研究了传感器数字化实现过程中的相关关键技术，并着重对数字传感器的冗余CAN总线接口技术进行了深入研究。文章设计了一种带CAN总线接口的温湿压传感器，并进行了方案的具体实现，最终实现了CAN总线上多个传感器节点的数据采集传输。
　　论文重点介绍了基于CAN总线传感器的硬件(包括采集模块、数字信号处理模块及CAN通信模块等设计)及程序的设计、CAN网络协议的设计及实现。
　　（1）采集模块主要是实现了模拟信号的数字化，并为了消除外界干扰进行了信号调理及滤波；
　　（2）数字信号处理模块主要是对采集到的数字信号进行数字滤波、编帧等；
　　（3）在数字传输接口的设计中，实现了CAN接口的冗余设计;
　　(4)制定了本设计网络的CAN网络协议,其中对位定时做了详尽的介绍。
　　最后，进行了CAN总线通信协议的设计和实现，并最终实现了在CAN总线上挂接多个数字传感器，组成了传感器测控网络，实现数字传感器的网络化，使得数字传感器信号高速、可靠和实时的传输。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1.绪论

1.1课题研究的目的和意义

1.2课题研究背景及意义

1.3国内外研究现状

1.4本论文主要完成的工作及成果实现的功能

2.基于CAN总线温湿压传感器的总体设计

2.1设计任务及指标

2.2功能分析

2.3 总体方案设计

2.4总体实现方案

2.5本章小结

3.硬件电路的设计

3.1中心控制模块硬件设计

3.2 压力采集模块的硬件设计

3.3 温湿度采集模块的硬件设计

3.4 CAN模块的硬件设计

3.5 电源模块的硬件设计及电路功耗计算

3.6 本章小结

4.CAN总线协议及固件程序设计

4.1车载故障CAN总线通讯协议

4.2 CAN网络应用层协议的制定及节点程序的设计

4.3本章小结

5.多传感器节点的CAN总线网络

5.1多节点CAN总线联试试验的安排

5.2多节点CAN总线联试试验数据

5.3试验设计中的一些关键点

5.4本章小结

结论

附录 传感器结构及联试试验图

参考文献

攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果

致谢