一种基于CAN总线的数据采集系统的制作方法

本发明专利涉及电子设计技术领域，尤其涉及一种基于can总线的数据采集系统。

背景技术：

现场总线(fieldbus)是指开放式、国际标准化、数字化、相互交换操作的双向传送、连接智能仪表和控制系统的通信网络。can总线全称为controllerareanetwork,即控制器局域网，can总线是国际上应用最广泛的现场总线之一。现场总线是20世纪90年代迅速发展起来的工业控制系统技术，是信息化带动工业化和工业化推动信息化的实用技术之一。近年来才在中国获得初步发展。当计算机网络技术，特别是互联网技术得到广泛应用后，人们对企业生产过程的控制提出了更高的要求，企业与外界信息沟通的范围不断扩大，这就需要把大量的现场信息送到外面，又需要远程对现场进行诊断、维护和服务，实现从现场控制到监控、管理、决策等各层次的信息交换和集成。现场总线顺应了这种要求的发展，具有便于系统功能扩充，结构改型方便，系统结构简洁，可靠性高，全数字化信号精度比传统的模拟信号高，高度分散控制使风险得到彻底分散，维护性好，可预防性诊断和维护，具有高度的系统集成主动权，提供更丰富的现场信息等优点。被认为是工业控制发展的必然趋势，将逐步取代传统的控制方法。

发明专利内容

本发明专利涉及一种基于can总线的数据采集系统，本发明由电源电路、温度采集、时钟电路、存储电路、报警电路、模拟控制电路、按键电路、显示电路以及串口等电路组成，采用m3来实现can总线的数据采集系统。

附图说明

图1：系统框图。

图2：电源原理图。

图3：复位电路图。

图4：can总线通讯接口电路图。

图5：按键电路图。

图6:jtag电路图。

图7：canopen设备结构图。

图8：软件流程图。

具体实施方式

为了使本发明专利的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明专利进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明专利，并不用于限定本发明专利。

本发明专利涉及一种基于can总线的数据采集系统，本发明由电源电路、温度采集、时钟电路、存储电路、报警电路、模拟控制电路、按键电路、显示电路以及串口等电路组成，采用m3来实现can总线的数据采集系统。

进一步的，本发明的电源变压器是将交流电网220v的电压变为所需要的电压值。交流电经过二极管整流之后，方向单一了，但是电流强度大小还是处在不断地变化之中。这种脉动直流一般是不能直接用来给集成电路供电的，而要通过整流电路将交流电变成脉动的直流电压。由于此脉动的直流电压还含有较大的纹波，必须通过滤波电路加以滤除，从而得到平滑的直流电压。滤波的任务，就是把整流器输出电压中的波动成分尽可能地减小，改造成接近稳恒的直流电。但这样的电压还随电网电压波动，一般有%左右的波动，负载和温度的变化而变化，因而在整流、滤波电路之后，还需要接稳压电路。稳压电路的作用是当电网电压波动，负载和温度变化时，维持输出直流电压稳定。220v交流电通过9v变压器变为9v的交流电，9v交流电通过四个二极管的全桥整流后变为9v直流电，然后经过电解电容（470μf）进行一级滤波，以去除直流电里面的杂波，防止干扰。9v直流电出来后再经过三端稳压器lm7805稳压成为稳定的5v电源，其中7805的vin脚是输入脚，接9v直流电源正极，gnd是接地脚，接9v直流电源负极，vout为输出脚，它和接地脚的电压就是+5v了。5v电源出来再经过电解电容的二级滤波，使5v电源更加稳定可靠。同时在5v稳压电源加上一个10k的电阻和一个红色发光二极管，当上电后，红色发光二极管点亮，表示电源工作正常。此时一个稳定输出5v的电源已经设计好，对于本设计它完全能够满足单片机及集成块所需电源的要求。电源原理图如图2所示。

进一步的，本发明的复位电路原理图如图3所示，复位是单片机的初始化操作，其主要功能是把pc初始化为0000h，使单片机从0000h单元开始执行程序，并使其它功能单元处于一个确定的初始状态。本复位电路采用的是按键复位，它是通过复位端经电阻与vcc电源接通而实现的，它兼具上电复位功能。因本系统的晶振的频率为12mhz，所以，复位信号持续时间应当超过2μs才能完成复位操作。

进一步的，本发明的can总线通讯接口如图4所示。

进一步的，本发明的按键电路如图5所示，本发明采用的是独立式键盘结构，每个按键单独占用一根i/o口线，每个按键的工作不会影响其它i/o口线的状态。它软件是采用查询式结构，首先逐位查询每根i/o口线的输入状态，如某一根i/o口线输入为低电平，则可确认该i/o口线所对应的按键已按下，然后，再转向该键的功能处理程序。

进一步，本发明的jtag电路如图6所示，jtag建议于1990年被ieee批准为ieee1149.1-1990测试访问端口和边界扫描结构标准。该标准规定了进行边界扫描所需要的硬件和软件。自从1990年批准后，ieee分别于1993年和1995年对该标准作了补充，形成了现在使用的ieee1149.1a-1993和ieee1149.1b-1994。jtag主要应用于：电路的边界扫描测试和可编程芯片的在线系统编程。

进一步的，canopen协议是在20世纪90年代末，由cia组织（can-in-automation）在cal（canapplicationlayer）的基础上发展而来，一经推出便在欧洲得到了广泛的认可与应用。经过对canopen协议规范文本的多次修改，使得canopen协议的稳定性、实时性、抗干扰性都得到了进一步的提高。并且cia在各个行业不断推出设备子协议，使canopen协议在各个行业得到更快的发展与推广。目前canopen协议已经在运动控制、车辆工业、电机驱动、工程机械、船舶海运等行业得到广泛的应用。canopen设备结构如图7所示，canopen协议通常分为用户应用层、对象字典、以及通讯三个部分。其中最为核心的是对象字典，这部分将在本文以下章节中介绍。canopen通讯是canopen关键部分，其定义了canopen协议通信规则以及与can控制器驱动之间对应关系，这部分是canopen协议核心思想。软件流程如图8所示。

以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种基于CAN总线的数据采集系统，本发明由电源电路、温度采集、时钟电路、存储电路、报警电路、模拟控制电路、按键电路、显示电路以及串口等电路组成，采用M3来实现CAN总线的数据采集系统。

技术研发人员：不公告发明人
受保护的技术使用者：长沙闽壹湖电子科技有限责任公司
技术研发日：2017.11.16
技术公布日：2019.05.24