本文關(guān)鍵詞：拖拉機(jī)CAN數(shù)據(jù)解析存儲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

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【摘要】：隨著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化、現(xiàn)代化的迅速發(fā)展,尤其是黑龍江墾區(qū)大量運(yùn)用進(jìn)口大馬力拖拉機(jī)作業(yè),大大提高了糧食產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。為了對這些拖拉機(jī)的作業(yè)進(jìn)行監(jiān)控和管理,需要對拖拉機(jī)作業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集解析。本文研究設(shè)計(jì)了一種基于CAN總線的拖拉機(jī)數(shù)據(jù)解析存儲系統(tǒng),能夠在拖拉機(jī)作業(yè)過程中實(shí)時(shí)采集拖拉機(jī)CAN總線數(shù)據(jù)信息,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選解析,然后通過RS-232串口傳輸?shù)絇C機(jī),同時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲在U盤中,數(shù)據(jù)包括作業(yè)日期時(shí)間、經(jīng)緯度、高程、發(fā)動(dòng)機(jī)油耗、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩百分比、后懸掛狀態(tài)以及發(fā)動(dòng)機(jī)工作小時(shí)數(shù)等,最后可對作業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。首先在分析CAN總線技術(shù)和農(nóng)機(jī)應(yīng)用CAN總線技術(shù)在國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出我國拖拉機(jī)應(yīng)用CAN總線采集解析作業(yè)數(shù)據(jù)還很少,從而確定研究內(nèi)容、研究方法和技術(shù)路線,明確研究方向、思路以及目標(biāo)。其次,對CAN總線技術(shù)特點(diǎn)和ISO11783標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行研究作為本文數(shù)據(jù)采集解析的理論基礎(chǔ),采用消息解析算法對拖拉機(jī)CAN數(shù)據(jù)解析并制定RS-232傳輸通信協(xié)議。再次,根據(jù)研究目標(biāo)、數(shù)據(jù)解析以及制定的通信協(xié)議,確定了STC89C52RC單片機(jī)作為主控制器以及其他的硬件選型,并研究確定采用RS-232模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸,U盤模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲,其中利用Altium Designer軟件完成了電路圖和PCB板圖的繪制,同時(shí)對CAN優(yōu)先級算法研究改進(jìn),并以此為基礎(chǔ)在Keil軟件中運(yùn)用C語言編程開發(fā)了系統(tǒng)功能程序。最后通過系統(tǒng)調(diào)試和性能試驗(yàn),初步驗(yàn)證了系統(tǒng)研究開發(fā)的合理性和可行性,對其研究改進(jìn)后在田間進(jìn)行了實(shí)車試驗(yàn)。通過田間試驗(yàn)得出,系統(tǒng)能夠采集解析得到拖拉機(jī)作業(yè)數(shù)據(jù)。運(yùn)用MATLAB等軟件對U盤中存儲的作業(yè)數(shù)據(jù)分析,得到了拖拉機(jī)作業(yè)軌跡圖、拖拉機(jī)作業(yè)油耗變化圖以及作業(yè)總油耗等。通過對比驗(yàn)證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性,從而驗(yàn)證了系統(tǒng)整體研究的可行性和穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：控制器局域網(wǎng) 國際農(nóng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn) 拖拉機(jī)數(shù)據(jù)解析 傳輸存儲
【學(xué)位授予單位】：黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S219
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究背景10
• 1.2 研究目的10-11
• 1.3 研究意義11
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.4.1 CAN總線研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4.2 農(nóng)機(jī)應(yīng)用CAN總線研究現(xiàn)狀13-15
• 1.5 研究的主要內(nèi)容與方法15-16
• 1.6 技術(shù)路線16-18
• 第二章 數(shù)據(jù)解析與系統(tǒng)傳輸協(xié)議研究18-28
• 2.1 概述18
• 2.2 CAN總線技術(shù)18-21
• 2.2.1 CAN總線特點(diǎn)18-19
• 2.2.2 CAN總線的分層結(jié)構(gòu)19
• 2.2.3 CAN總線報(bào)文傳輸19-20
• 2.2.4 CAN總線位數(shù)值表示與通信距離20
• 2.2.5 CAN高層協(xié)議20-21
• 2.3 CAN通訊中的ISO11783標(biāo)準(zhǔn)21-22
• 2.4 拖拉機(jī)CAN數(shù)據(jù)解析22-26
• 2.4.1 拖拉機(jī)數(shù)據(jù)需求分析22-23
• 2.4.2 拖拉機(jī)CAN數(shù)據(jù)解析23-26
• 2.5 制定RS-232傳輸通信協(xié)議26-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第三章 系統(tǒng)硬件研究28-38
• 3.1 概述28
• 3.2 系統(tǒng)硬件的研究方案28-29
• 3.3 主控制器模塊29-31
• 3.3.1 主控制器的選擇29-30
• 3.3.2 單片機(jī)的引腳配置30-31
• 3.4 CAN數(shù)據(jù)采集模塊31-33
• 3.4.1 CAN控制器的選擇31-32
• 3.4.2 CAN收發(fā)器的選擇32-33
• 3.4.3 CAN數(shù)據(jù)采集模塊接口研究33
• 3.5 RS-232通信模塊33-34
• 3.6 光耦隔離模塊34-35
• 3.7 電源模塊35-36
• 3.8 U盤存儲模塊36
• 3.9 本章小結(jié)36-38
• 第四章 CAN優(yōu)先級算法與系統(tǒng)軟件研究38-52
• 4.1 概述38
• 4.2 CAN優(yōu)先級分配算法的研究38-42
• 4.2.1 CAN數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)分析38
• 4.2.2 優(yōu)先級的提升算法38-40
• 4.2.3 優(yōu)先級動(dòng)態(tài)分配算法的改進(jìn)40-41
• 4.2.4 仿真與分析41-42
• 4.3 系統(tǒng)軟件開發(fā)語言與環(huán)境42-43
• 4.3.1 系統(tǒng)軟件開發(fā)語言42
• 4.3.2 系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境42-43
• 4.4 系統(tǒng)軟件開發(fā)流程43-44
• 4.5 CAN數(shù)據(jù)采集模塊的軟件程序44-46
• 4.5.1 SJA1000初始化程序45-46
• 4.5.2 CAN報(bào)文中斷接收程序46
• 4.6 數(shù)據(jù)解析程序46-48
• 4.7 系統(tǒng)復(fù)位程序48-50
• 4.8 本章小結(jié)50-52
• 第五章 系統(tǒng)調(diào)試與試驗(yàn)研究52-70
• 5.1 系統(tǒng)調(diào)試52-53
• 5.1.1 系統(tǒng)電氣調(diào)試52
• 5.1.2 系統(tǒng)功能調(diào)試52-53
• 5.1.3 系統(tǒng)軟件調(diào)試53
• 5.2 系統(tǒng)性能試驗(yàn)53-61
• 5.2.1 系統(tǒng)功能試驗(yàn)53-56
• 5.2.2 系統(tǒng)抗干擾試驗(yàn)56-57
• 5.2.3 數(shù)據(jù)接收速率試驗(yàn)57-59
• 5.2.4 U盤存儲試驗(yàn)59-61
• 5.3 系統(tǒng)田間試驗(yàn)研究61-68
• 5.3.1 田間試驗(yàn)地點(diǎn)61
• 5.3.2 試驗(yàn)材料61
• 5.3.3 試驗(yàn)方案61
• 5.3.4 系統(tǒng)安裝與試驗(yàn)61-62
• 5.3.5 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析62-68
• 5.4 本章小結(jié)68-70
• 第六章 結(jié)論與展望70-72
• 6.1 結(jié)論70
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)70-71
• 6.3 展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-78
• 個(gè)人簡介78

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1094133