基于CAN總線的變電所遠(yuǎn)程在線檢測(cè)設(shè)計(jì)

摘  要

本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容模擬了溫度、電流、電壓等數(shù)據(jù)，重在利用CAN總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)CAN通訊及其遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集任務(wù)，設(shè)計(jì)的實(shí)際內(nèi)容包括了溫度數(shù)據(jù)采集，CAN總線節(jié)點(diǎn)，CAN與RS232的網(wǎng)橋通訊，基于LabVIEW2009的上位機(jī)監(jiān)控畫面等設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了各個(gè)部分對(duì)應(yīng)的硬件和軟件的制作，并調(diào)試成功，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。最后提出本次設(shè)計(jì)的擴(kuò)展構(gòu)想。

關(guān)鍵詞  CAN現(xiàn)場(chǎng)總線，監(jiān)控系統(tǒng)，SJA1000，網(wǎng)橋

ABSTRACT

The content designing that originally time has simulated the substation temperature data, In realizes the CAN communication and the long range data gathering duty again using the CAN bussing technique, The actual content designing that has included the temperature data collect, CAN BUS node, CAN net bridge communication with RS232, Owing to the LabVIEW2009 superordination machine supervisory control, the tableau waits for design. Have realized each corresponding hardware of part and the software fabrication, And test a success, Attain the desired objective. The at last brings forward the expansion idea designing that originally time.

Keywords  CAN Fieldbus，monitoring system，SJA1000，Labview，bridge

目錄

摘  要 I
ABSTRACT II
1  緒論 1
1.1 課題背景 1
1.1.1 課題研究的背景及意義 1
1.1.2 國(guó)內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢(shì) 1
1.2 課題研究的主要內(nèi)容 2
2  虛擬儀器 3
2.1 虛擬儀器技術(shù)概述 3
2.1.1 虛擬儀器的概念 3
2.1.2 虛擬儀器的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì) 3
2.1.3 虛擬儀器和傳統(tǒng)儀器的比較 4
2.1.4 虛擬儀器I/O接口設(shè)備 6
2.1.5 虛擬儀器的軟件結(jié)構(gòu) 7
2.2 虛擬儀器的開發(fā)軟件 8
2.2.1 虛擬儀器的開發(fā)語言 8
2.2.2 圖形化虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)——LabVIEW 8
2.2.3 基于LabVIEW平臺(tái)的虛擬儀器程序設(shè)計(jì) 9
3  CAN 總線協(xié)議 11
3.1 CAN現(xiàn)場(chǎng)總線的簡(jiǎn)介 11
3.2 CAN的發(fā)展史 11
3.3 CAN的工作原理 12
3.4 CAN的特點(diǎn) 12
3.5 總線長(zhǎng)度和通信速度之間的關(guān)系 13
3.6 CAN總線協(xié)議的信號(hào)幀組成 14
4  虛擬軟件設(shè)計(jì)與技術(shù) 17
4.1  程序設(shè)計(jì)的模塊化 17
4.1.1  程序設(shè)計(jì)的模塊化原則 17
4.1.2  軟件系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)原則 17
4.2  多線程技術(shù) 19
4.2.1 Windows的多線程機(jī)制 19
4.2.2 LabVIEW與多線程 19
4.2.3 多線程技術(shù)在本設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 20
4.3  WEB技術(shù)與生成可執(zhí)行文件 20
4.3.1 Web技術(shù)概述 20
4.3.2 在Web上發(fā)布程序設(shè)置 20
4.3.3 WEB的發(fā)布與可執(zhí)行文件進(jìn)行交互 21
4.4  遠(yuǎn)程面板連接 22
4.5  軟件發(fā)布 23
4.5.1 軟件發(fā)布過程 23
4.5.2 Labview軟件發(fā)布的注意項(xiàng) 25
4.6  數(shù)據(jù)記錄和回放 25
4.6.1 數(shù)據(jù)記錄和回放的文件格式 25
4.6.2 數(shù)據(jù)記錄與回放的基本操作 26
4.6.3 文件輸入/輸出函數(shù) 26
4.6.4 電子表格文件的輸入/輸出 27
5  硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 28
5.1 原理圖設(shè)計(jì) 28
5.1.1 STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28
5.1.2 CAN控制器SJA1000的外圍電路 28
5.1.3 CAN 驅(qū)動(dòng)器與總線的連接 29
5.1.4 溫度數(shù)據(jù)采集單元的設(shè)計(jì) 30
5.1.6 PC機(jī)接口RS232 31
5.2  硬件實(shí)現(xiàn) 31
5.2.1 PCB制作 31
5.2.2 元件采購(gòu) 31
5.2.3 焊接 32
6  軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試 33
6.1 軟件設(shè)計(jì) 33
6.1.1 CAN控制器的初始化 33
6.1.2 上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì) 34
6.2  硬件調(diào)試及其數(shù)據(jù)分析 36
6.2.1 模擬變電所的溫度、電壓、電流檢測(cè) 36
6.2.2 模擬的現(xiàn)場(chǎng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通訊 37
6.2.3 CAN轉(zhuǎn)RS232的測(cè)試 38
6.2.4 上位機(jī)多通道監(jiān)控畫面 40
結(jié) 論 42
參 考 文 獻(xiàn) 43
附錄 A：主要單片機(jī)程序 44
附錄 B：CAN_ECU原理圖 52
附錄 C: 上位機(jī)界面 53
附錄 D：已經(jīng)完成的硬件實(shí)物 55
致 謝 58