基于CAN总线的楼宇自动化系统设计

发布时间：2016-10-29 21:18

  本文关键词：基于CAN总线的楼宇自动化系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

《合肥工业大学》 2008年

基于CAN总线的楼宇自动化系统设计

武金山  

【摘要】： 本设计介绍了控制系统的发展,分析了各种控制系统的特点,提出了现场总线技术在控制领域的应用前景,特别是CAN总线的先进性。 基于CAN总线的楼宇控制系统主要由模拟、开关量前端模块,和上位管理机构成,前端模块是一个小的智能单元,核心部分是8051单片机,通信部分采用SJA1000CAN协议芯片,完成信号的采集和控制工作。上位机由PC机加入PCI插卡,插卡由PCI接口芯片CH365完成PCI总线和SJA1000通信,结构简单,通信可靠。CAN总线提供了标准网络协议的数据链路层,没有相应的高层通信协议,为此设计了简单的通信协议,完成设备的识别,数据的可靠传输,网络的控制。由于网络是一个多主的网络,可以方便的实现单主机的查询工作方式,和设备之间的点对点通信。 CAN总线在楼宇控制中的应用,提高了楼宇的智能化水平并降低了设备和管理成本,具有广泛应用前景。

【关键词】：
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TU855
【目录】：

摘要5-6

Abstract6-7

致谢7-12

第一章 控制系统和控制总线12-19

1.1 控制系统与控制网络12-14

1.1.1 计算机控制系统的发展历程12

1.1.2 控制系统的网络化发展背景12-14

1.2 现场总线技术14-17

1.2.1 现场总线技术的产生与发展14-15

1.2.2 现场总线技术产生的意义15-16

1.2.3 现场总线国际标准化近况16-17

1.3 楼宇自动化系统17-19

第二章 CAN总线技术综述19-27

2.1 CAN总线简述19-20

2.2 CAN协议的物理层20-22

2.2.1 媒体相关接口(MDI)20-21

2.2.2 物理媒体附属装置(PMA)21

2.2.3 物理信令(PLS)21-22

2.3 CAN总线数据链路层22-25

2.3.1 逻辑链路控制(LLC)和媒体访问控制(MAC)22

2.3.2 CAN的帧格式22-25

2.4 CAN的通信过程25-27

第三章 基于 CAN的楼宇自动化系统总体设计27-30

3.1 基于 CAN的楼宇自动化网络拓扑27-28

3.2 CAN的网络通信协议28-30

3.2.1 帧格式28-29

3.2.2 总线的通信方式29-30

第四章 测控终端的设计30-36

4.1 测控终端的组成30

4.2 微控制器80C55230-31

4.3 基于SJA1000的 CAN通讯接口电路31-32

4.3.1 硬件设计31-32

4.3.2 接口软件设计32

4.4 输入与输出通道的设计32-35

4.4.1 模拟量输入模块式设计32-33

4.4.2 模拟量输出模块设计33

4.4.3 模拟通道的隔离33-34

4.4.4 开关量输入模块34

4.4.5 开关量输出模块34

4.4.6 模块规格及其外接电路引脚34-35

4.5 测控终端的软件设计35-36

第五章 CAN总线网卡的设计36-38

5.1 网卡硬件电路设计36-37

5.2 网卡的软件设计37-38

第六章 系统应用与结论38-42

6.1 中央空调控制系统的控制需求38

6.2 基于 CAN的中央空调控制系统38-41

6.2.1 上位机功能描述39-40

6.2.2 测控终端功能描述40-41

6.3 论文工作总结41-42

附录 部分软件清单42-52

参考文献52-53

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