綜合船橋系統(tǒng)(IBS)采用系統(tǒng)設計的方法,將船上各種導航、操作控制和雷達避碰等設備有機地組合,利用計算機、現(xiàn)代控制、信息處理等技術實現(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�，F(xiàn)有船舶電子設備都是以串行接口按照NEMA0183協(xié)議進行信息交換,存在傳輸速率低、線路復雜、節(jié)點多、可靠性差的缺點。而現(xiàn)場總線技術(CAN)以其較高的抗干擾能力和較高通信速率彌補了這些不足,已廣泛應用到了汽車電子設備,但在船舶數(shù)據(jù)通信尚未得到很好的應用。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)進行全新的船舶通信系統(tǒng)設計,并在所參與研發(fā)的小型船橋系統(tǒng)上進行試驗,所設計的CAN結構的系統(tǒng)具有方便,實用,經(jīng)濟,抗干擾能力強的特點。 論文詳細的深入的分析與討論了CAN總線的技術原理和技術規(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)的設計。文中分析了船舶數(shù)據(jù)通信自動化系統(tǒng)的設計需求,著重針對核心控制器從硬件設計和軟件設計兩方面進行了介紹。在此基礎上,采用了dsPIC30F數(shù)字信號控制器(DSC)作為控制芯片,設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
    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)場總線技術在船舶通信系統(tǒng)中的應用
    1.5 本文的研究內(nèi)容
第2章 CAN 技術規(guī)范與NMEA 0183 協(xié)議
    2.1 引言
    2.2 CAN 節(jié)點的分層結構
    2.3 報文傳送及其幀類型
        2.3.1 數(shù)據(jù)幀
        2.3.2 遠程幀
        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)議的技術規(guī)范
    2.7 本章小結
第3章 CAN 總線與其他總線模塊的協(xié)議轉換
    3.1 概述
    3.2 NMEA 0183(GPS)與CAN 協(xié)議轉換
    3.3 CAN 總線通過RS232 與PC 機通信
    3.4 CAN 總線與RS485 總線的通信卡的設計
    3.5 本章小結
第4章 通信系統(tǒng)的核心控制系統(tǒng)設計
    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)點設計
    4.8 CAN 總線應用層協(xié)議
        4.8.1 CAN 總線標志符的分配
        4.8.2 主節(jié)點查詢子模塊節(jié)點
        4.8.3 子節(jié)點的定時發(fā)送功能
        4.8.4 子節(jié)點的數(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)的設計流程
    4.9 液晶模塊相關設計
    4.10 軟件抗干擾的設計
    4.11 CAN 總線防雷設計
    4.12 CAN 總線保護方案
    4.13 本章小結
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
第6章 總結與展望
致謝
參考文獻
附錄 作者在讀期間發(fā)表的學術論文及參加的科研項目
詳細摘要



本文編號：4007999