本文關(guān)鍵詞：基于CAN總線的機(jī)艙監(jiān)視與報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)及電子技術(shù)的飛速發(fā)展,船舶自動(dòng)化水平正在不斷提高,并且逐漸向全船自動(dòng)化階段發(fā)展。機(jī)艙監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)作為船舶自動(dòng)化的重要內(nèi)容也在不斷發(fā)展。由于CAN通信技術(shù)是工業(yè)自動(dòng)化控制中應(yīng)用前景比較廣泛的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,因此基于CAN通信的船舶機(jī)艙基層網(wǎng)絡(luò)控制單元的研究對(duì)于整個(gè)船舶機(jī)艙監(jiān)視與報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展具有重要意義。 采用嵌入式技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合,研制了一種基于CAN總線通信的船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng),主要包括模擬量輸入單元、脈沖量輸入單元、開關(guān)量輸入單元。在分析了船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和CAN通信技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了基于ARM+CAN控制器構(gòu)架的硬件設(shè)計(jì)方案。采用STM32F107VC處理器為核心處理單元,并為之設(shè)計(jì)了外圍的接口電路、電源電路、信號(hào)輸入電路等。同時(shí)在RealViewMDK編程軟件的環(huán)境下完成了程序的編寫,并借助JLINK將程序燒錄到STM32內(nèi)的FLASH中,通過(guò)上位機(jī)調(diào)試軟件ZLGCANTest進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試工作。 基于CAN總線的船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)具有成本低、功耗小、使用方便等優(yōu)點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)船舶機(jī)艙中監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集和狀態(tài)的監(jiān)測(cè),并能通過(guò)CAN總線和上層計(jì)算機(jī)控制端進(jìn)行通信,達(dá)到基層數(shù)據(jù)信息與全船系統(tǒng)信息共享的目的。目前,該系統(tǒng)模擬量和脈沖量部分已經(jīng)成功應(yīng)用在模擬器的基層網(wǎng)絡(luò)控制中。在實(shí)際使用中暴露出一些不足之處,可以在以后的改進(jìn)中得到進(jìn)一步完善。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)艙監(jiān)視與報(bào)警 ARM CAN總線通信
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：U665.26
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 課題研究背景10-12
• 1.1.1 船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)的作用與意義10
• 1.1.2 船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀10-12
• 1.2 課題研究意義及研究?jī)?nèi)容12-14
• 1.2.1 課題研究的意義12-13
• 1.2.2 本課題的主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 第2章 機(jī)艙監(jiān)視與報(bào)警系統(tǒng)的概述14-18
• 2.1 機(jī)艙監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)各部分的組成14
• 2.2 機(jī)艙監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)具備的功能14-18
• 第3章 機(jī)艙監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)18-48
• 3.1 硬件開發(fā)平臺(tái)與設(shè)計(jì)方案18-20
• 3.1.1 Altium Designer 6.9開發(fā)平臺(tái)的簡(jiǎn)介18
• 3.1.2 硬件設(shè)計(jì)方案18-20
• 3.2 處理器的選擇20-23
• 3.2.1 Cortex-M3內(nèi)核概述20-21
• 3.2.2 STM32F107VC處理器簡(jiǎn)介21-23
• 3.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元23-24
• 3.3.1 AT24C256簡(jiǎn)介23-24
• 3.3.2 AT24C256引腳配置24
• 3.4 電源模塊24-27
• 3.4.1 +24V轉(zhuǎn)+5V電源模塊25-26
• 3.4.2 +5V電源轉(zhuǎn)+3.3V電源模塊26-27
• 3.4.3 +5V電源轉(zhuǎn)-5V電源模塊27
• 3.5 模擬量輸入單元27-31
• 3.6 開關(guān)量輸入單元31-33
• 3.7 脈沖量輸入單元33-34
• 3.8 模擬量輸出單元34-36
• 3.9 開關(guān)量輸出單元36-37
• 3.10 通信單元37-42
• 3.11 硬件輔助電路42-44
• 3.11.1 JTAG程序燒寫電路接口42-43
• 3.11.2 復(fù)位電路43-44
• 3.12 機(jī)艙監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)電路板PCB圖44-48
• 第4章 機(jī)艙監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)48-68
• 4.1 系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺(tái)簡(jiǎn)介48-51
• 4.1.1 uVision集成開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介48
• 4.1.2 J-Link仿真器的使用48-49
• 4.1.3 機(jī)艙監(jiān)測(cè)與報(bào)警單元軟件層次設(shè)計(jì)49-51
• 4.2 模擬量輸入輸出單元程序設(shè)計(jì)51-63
• 4.2.1 初始化模塊程序設(shè)計(jì)53-57
• 4.2.2 熱電偶放大倍數(shù)調(diào)整模塊程序設(shè)計(jì)57-58
• 4.2.3 數(shù)據(jù)采集處理模塊程序設(shè)計(jì)58
• 4.2.4 數(shù)據(jù)輸出模塊程序設(shè)計(jì)58
• 4.2.5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊程序設(shè)計(jì)58-60
• 4.2.6 通信模塊程序設(shè)計(jì)60-63
• 4.3 脈沖量輸入單元程序設(shè)計(jì)63-66
• 4.4 開關(guān)量單元程序設(shè)計(jì)66-68
• 第5章 下位機(jī)與上位機(jī)的通信調(diào)試68-78
• 5.1 通信協(xié)議的格式68-69
• 5.2 模擬量輸入單元CAN總線通訊協(xié)議69-70
• 5.3 脈沖量輸入單元CAN總線通訊協(xié)議70-72
• 5.4 開關(guān)量單元CAN總線通訊協(xié)議72-73
• 5.5 CAN調(diào)試軟件73-78
• 第6章 結(jié)論與展望78-80
• 6.1 研究結(jié)論78-79
• 6.2 工作展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-83
• 致謝83-84
• 研究生履歷84

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于CAN總線的機(jī)艙監(jiān)視與報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：408086