基于嵌入式系统的现场总线的研究与应用.doc

目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc359438936"一、设计要求PAGEREF_Toc359438936\h1HYPERLINK\l"_Toc359438937"二、设计作用与目的PAGEREF_Toc359438937\h1HYPERLINK\l"_Toc359438938"三、所用设备及软件PAGEREF_Toc359438938\h1HYPERLINK\l"_Toc359438939"四、系统设计方案PAGEREF_Toc359438939\h1HYPERLINK\l"_Toc359438940"4.1系统总体设计PAGEREF_Toc359438940\h2HYPERLINK\l"_Toc359438941"4.2系统工作原理PAGEREF_Toc359438941\h2HYPERLINK\l"_Toc359438942"五、系统硬件设计PAGEREF_Toc359438942\h3HYPERLINK\l"_Toc359438943"5.1各单元电路设计PAGEREF_Toc359438943\h3HYPERLINK\l"_Toc359438944"5.1.1超声波液位探测仪表的发射电路PAGEREF_Toc359438944\h3HYPERLINK\l"_Toc359438945"5.1.2超声波液位探测仪表的接收电路PAGEREF_Toc359438945\h3HYPERLINK\l"_Toc359438946"六、系统软件设计PAGEREF_Toc359438946\h5HYPERLINK\l"_Toc359438947"6.1超声波液位探测仪表的软件设计PAGEREF_Toc359438947\h5HYPERLINK\l"_Toc359438948"6.2通信模块的软件设计PAGEREF_Toc359438948\h7HYPERLINK\l"_Toc359438949"6.2.1对象字典的建立PAGEREF_Toc359438949\h8HYPERLINK\l"_Toc359438950"6.2.2协议栈软件结构PAGEREF_Toc359438950\h9HYPERLINK\l"_Toc359438951"6.2.3I/O模块的设备描述PAGEREF_Toc359438951\h11HYPERLINK\l"_Toc359438952"6.3本章小节PAGEREF_Toc359438952\h12HYPERLINK\l"_Toc359438953"七、设计中的问题及解决方法PAGEREF_Toc359438953\h13HYPERLINK\l"_Toc359438954"八、嵌入式系统学习心得PAGEREF_Toc359438954\h13HYPERLINK\l"_Toc359438955"九、参考文献PAGEREF_Toc359438955\h14PAGE\*MERGEFORMAT15基于嵌入式系统的现场总线的研究与应用一、设计要求本系统基于嵌入式微处理器和单片机，通过CAN总线连接通信网络，另外还增加了一个USB-CAN节点，可以方便PC或便携式电脑随时通过USB接口接入CAN总线网络本文通过给超声波液位探测仪表嵌入CANopen从站功能，详细的标准选择和相关的协议芯片选型方面提供参考。主要目的是为现场总线系统的设计人员在设计系统的时候提供协议。研究了协议栈软件的开发过程和软件的设计结构，并且结合相关的开发工具和CiA关于设备描述的相关子协议设计了超声波液位探测仪表的对象字典(OD)。对象字典是实现仪表应用和CANopen通信功能的桥梁，是CANopen设计的核心。二、设计作用与目的本文通过为超声波液位探测仪表集成CANopen现场总线网络功能的设计过程，展示了嵌入式开发技术在现场总线智能仪表设计开发过程中的要点及步骤，为现场总线设备的研究开发人员提供实际的参考。首先对超声波液位探测仪表的检测原理做了细致的研究，并设计了超声波液位探测仪表的硬件结构和软件主程序框图，分别给出了仪表的超声波发射电路和接收电路图以及超声波液位检测的子程序框图。由于本文的主要目的在于研究现场总线嵌入式技术，因此对超声波液位探测仪表的内容作简略的介绍，重点是设计用于CANopen网络通信的通信模块，分为硬件设计和软件设计两个部分。三、所用设备及软件超声波液位探测仪、P87C591芯片、电压比较器LM311、D触发器四、系统设计方案应用超声波来探测液位