綜合船橋系統(tǒng)(IBS)采用系統(tǒng)設(shè)計的方法,將船上各種導(dǎo)航、操作控制和雷達(dá)避碰等設(shè)備有機(jī)地組合,利用計算機(jī)、現(xiàn)代控制、信息處理等技術(shù)實現(xiàn)船舶航行的自動化,代表了船舶裝備現(xiàn)代化發(fā)展的趨勢和方向。現(xiàn)有船舶電子設(shè)備都是以串行接口按照NEMA0183協(xié)議進(jìn)行信息交換,存在傳輸速率低、線路復(fù)雜、節(jié)點(diǎn)多、可靠性差的缺點(diǎn)。而現(xiàn)場總線技術(shù)(CAN)以其較高的抗干擾能力和較高通信速率彌補(bǔ)了這些不足,已廣泛應(yīng)用到了汽車電子設(shè)備,但在船舶數(shù)據(jù)通信尚未得到很好的應(yīng)用。本文著重分析和解決這些通信系統(tǒng)中存在的問題和弊端,擬采用現(xiàn)場總線(CAN)進(jìn)行全新的船舶通信系統(tǒng)設(shè)計,并在所參與研發(fā)的小型船橋系統(tǒng)上進(jìn)行試驗,所設(shè)計的CAN結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)具有方便,實用,經(jīng)濟(jì),抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。 論文詳細(xì)的深入的分析與討論了CAN總線的技術(shù)原理和技術(shù)規(guī)范,提出與實現(xiàn)了基于CAN總線的船舶數(shù)據(jù)自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計。文中分析了船舶數(shù)據(jù)通信自動化系統(tǒng)的設(shè)計需求,著重針對核心控制器從硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩方面進(jìn)行了介紹。在此基礎(chǔ)上,采用了dsPIC30F數(shù)字信號控制器(DSC)作為控制芯片,設(shè)計了核心控制器軟硬件。該控制器通過CAN現(xiàn)場總線跟...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的概述與特點(diǎn)
    1.2 現(xiàn)場總線的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
        1.2.1 現(xiàn)場總線的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 現(xiàn)場總線的發(fā)展趨勢
    1.3 船舶通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀以及對我國船舶業(yè)的意義
    1.4 現(xiàn)場總線技術(shù)在船舶通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
    1.5 本文的研究內(nèi)容
第2章 CAN 技術(shù)規(guī)范與NMEA 0183 協(xié)議
    2.1 引言
    2.2 CAN 節(jié)點(diǎn)的分層結(jié)構(gòu)
    2.3 報文傳送及其幀類型
        2.3.1 數(shù)據(jù)幀
        2.3.2 遠(yuǎn)程幀
        2.3.3 出錯幀
        2.3.4 超載幀
    2.4 錯誤類型與界定
    2.5 位定時要求
    2.6 NMEA 0183 協(xié)議的技術(shù)規(guī)范
    2.7 本章小結(jié)
第3章 CAN 總線與其他總線模塊的協(xié)議轉(zhuǎn)換
    3.1 概述
    3.2 NMEA 0183(GPS)與CAN 協(xié)議轉(zhuǎn)換
    3.3 CAN 總線通過RS232 與PC 機(jī)通信
    3.4 CAN 總線與RS485 總線的通信卡的設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
第4章 通信系統(tǒng)的核心控制系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 概述
    4.2 系統(tǒng)主要組成及工作原理
        4.2.1 數(shù)字方位儀子模塊
        4.2.2 數(shù)字磁羅經(jīng)子模塊
        4.2.3 GPS 接收機(jī)子模塊
    4.3 微處理器dsPIC30F 系列微控制器
    4.4 軟件開發(fā)環(huán)境
    4.5 dsPIC30F 系列微控制器CAN 總線模塊
        4.5.1 報文接收
        4.5.2 報文溢出
        4.5.3 接收中斷
        4.5.4 報文發(fā)送
    4.6 CAN 總線接口電路
    4.7 CAN 總線節(jié)點(diǎn)設(shè)計
    4.8 CAN 總線應(yīng)用層協(xié)議
        4.8.1 CAN 總線標(biāo)志符的分配
        4.8.2 主節(jié)點(diǎn)查詢子模塊節(jié)點(diǎn)
        4.8.3 子節(jié)點(diǎn)的定時發(fā)送功能
        4.8.4 子節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)讀取功能
        4.8.5 各功能模塊的通信協(xié)議
        4.8.6 通信系統(tǒng)的設(shè)計流程
    4.9 液晶模塊相關(guān)設(shè)計
    4.10 軟件抗干擾的設(shè)計
    4.11 CAN 總線防雷設(shè)計
    4.12 CAN 總線保護(hù)方案
    4.13 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)調(diào)試與穩(wěn)定性測試
    5.1 軟件調(diào)試
    5.2 上位機(jī)接收界面
    5.3 系統(tǒng)調(diào)試
    5.4 系統(tǒng)實物圖
    5.5 抗瞬態(tài)干擾能力的測試
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項目
詳細(xì)摘要



本文編號：4007999