CAN总线控制系统的研究及其在混凝土拌和站中的应用

摘要

CAN总线以其高可靠性和独特设计被公认为最有前途的现场总线之一。本文分析了现场总线和CAN总线的特点和优点，讨论了CAN控制器的结构和功能。嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ是一个完整的、可移植的、固化的和可裁剪的占先式实时多任务内核。在控制仪表中采用先进的实时操作系统，可以支持更复杂的控制算法，是今后控制领域的研究热点和应用趋势。 结合以上两种技术，设计了一个基于CAN总线的智能控制器，从硬件和软件两方面讨论了控制器的实现过程。控制器以ATMEL公司的Atmega128单片机为核心，由AI/AO，DI/DO，CAN通信，串行通信等电路构成。它能实现多路数据采集、多路控制信号输出，通过CAN控制器和CAN收发器实现现场设备与现场设备之间、现场设备与上位机之间的通信。软件部分，基于AVR单片机的结构，通过修改μC/OS-Ⅱ、编写关键汇编语言和C语言代码，把μC/OS-Ⅱ移植到ATMEGA128上并进行了测试；系统软件设计采取了流行的模块化编程方法，软件程序的开发采用C语言进行设计，包括CAN通讯部分和串行通信部分，给出了主要部分程序框图。 由于混凝土拌和站向混凝土运输车的自动装载过程比较复杂，其自动对接过程中的目标识别和定位采用了分阶段定位策略，即先宏观粗定位，提取到图像的边缘，再取点进行拟合，获得图像的形心。通过大量的实验证明，该方法大大减少了特征提取和立体匹配的计算量，提高了识别速度，使基于场景图像识别方法能应用于实际工程。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用和授权的说明

1绪论

2现场总线及CAN总线

3混凝土拌和站控制系统的总体方案

4控制器的设计

5系统软件设计

6混凝土装载机对接控制方法

结论

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果