基于CAN总线的主从机通信系统设计.doc

课程设计（论文）任务及评语

院（系）：电气工程学院教研室：自动化

学号

070302145

学生姓名

李娜

专业班级

自动化075

课程设

计题目

基于CAN总线的主从机通信系统设计

课程设计（论文）任务

课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数

实现功能

以CAN总线为基础，设计主从机间通信，硬件上完成单片机最小系统、总线控制器、驱动器、串口通信等电路的设计，软件上完成主机、从机和CAN总线的收发数据。

设计任务及要求

1、选择总线控制器、单片机型号，确定设计方案；

2、设计单片机最小系统（晶振、电源、复位等）；

3、设计实现系统功能的单片机外围电路；

4、设计CAN总线电路（包括控制器、驱动器、接口电路）；

5、软件设计（编写主程序、接收、发送程序及相应的流程图）

6、要求认真独立完成所规定的全部内容；所设计的内容要求正确、合理。

7、撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。

技术参数

1、符合CAN2.0B规范；

2、CAN节点参数：晶振频率为24MHz,，总线的速度为20kb/s，最大的传输距离为3000m，双滤波接收数据。

进度计划

1、布置任务，熟悉课设题目，查找及收集相关书籍、资料。（1天）

2、确定控制方案、选型。（2天）

3、总线电路硬件设计。（3天）

4、程序实现及流程图。（2天）

5、撰写设计说明书。（1天）

6、验收及答辩。（1天）

指导教师评语及成绩

平时：论文质量：答辩：

总成绩：指导教师签字：

年月日

注：成绩：平时20%论文质量60%答辩20%以百分制计算

摘要

现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。CAN(ControllerAreaNetwork)属于现场总线的范畴，是一种多主方式的串行通讯总线，数据通信实时性强。与其它现场总线比较而言，CAN总线具有通信速率高、容易实现、可靠性高、性价比高等诸多特点。

本系统要在单片机中实现CAN总线的接口，通过CAN总线，实现两个模块之间的数据通讯。系统主要由四部分所构成：PC机、微控制器80C51、独立CAN通信控制器SJA1000和CAN总线收发器PCA82C250。微处理器80C51负责SJA1000的初始化，通过控制SJA1000实现数据的发送和接收等通信任务。

本系统通过扩展CAN总线控制器SJA1000，在单片机系统中实现了CAN总线的接口，并且编写了SJA1000的驱动程序，通过读写其的内部寄存器，完成工作方式的设置、接收滤波方式的设置、接收屏蔽寄存器（AMR）和接收代码寄存器（ACR）的设置、波特率参数设置和中断允许寄存器（IER）的设置等基本操作；利用各基本操作，完成了对SJA1000的初始化，并且实现了数据发送和接收。

关键词：CAN总线；SJA1000；89C51；PCA82C

目录

TOC\o1-3\f\h\z第1章绪论 1

第2章课程设计的方案 2

2.1概述 2

2.2系统组成总体结构 2

第3章硬件设计 3

3.1单片机最小系统设计 3

3.1.1单片机AT89C51 3

3.1.2时钟电路 4

3.1.3复位电路设计 4

3.1.4电源电路设计 5

3.2CAN总线电路设计 5

3.2.1控制器SJA1000 5

3.2.2驱动器及接口电路MAX232 6

3.2.3发送隔离6N137 6

3.2.4收发器PCA82C250 7

3.3硬件原理图 9

第4章软件设计 10

4.1主程序 10

4.2初始化子程序 10

4.3报文发送子程序 12

4.4报文接收子程序 12

第5章系统实验数据及分析 14

第6章课程设计总结 15

附录程序清单 16

参考文献 22

绪论

CAN即控制器局域网络,控制器局部网（CAN－CONTROLLERAREANETWORK）是BOSCH公司领先推出的一种多主机局部网，由于其高性能、高可靠性、实时性等优点现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。控制器局部