基于CAN总线的数据采集上位机软件设计

随着国民经济的发展、生产管理自动化水平的提高和技术的不断进步,现场总线越来越受到人们的重视,其中CAN总线由于具有突出的可靠性、灵活性和实时高效的数据传输能力,在汽车工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛的应用。本文以CAN总线为底层网络,通过USBCAN智能接口卡和上位机进行通信,利用Microsoft Visual C++6.0进行数据采集系统软件设计,对工业上的日常工作进行配置、检测及统计工业数据。 硬件方面,针对CAN总线的现场应用,本论文提出一种由一块CAN适配卡作为上位机和下位机传输数据的枢纽,从而构成CAN总线控制系统分布式解决方案。上位机有PC担任,下位机则包含了USBCAN接口卡、微控制器、CAN控制器、CAN总线收发器及一些具有特定用途的传感器。其中我们选择使用非常普遍的51单片机来作为微控制器,而CAN控制器、CAN总线收发器则集成在USBCAN智能接口卡中。系统中使用的传感器类型主要有接近类型、微动类型、条码类型、键盘输入类型、称重类型、参数采集与控制类型。为了将来系统的扩充需要,我们特地预留了两种传感器类型。 良好的通信协议设计可以保证上位机和下位机高效的通信和利用现有的资源。我们在设计通信系统时主要是对原有的CAN2.0协议的帧结构做了扩充和定义,并分为上位机发起的通信协议设计和下位机发起的通信协议设计。在上位机发起的通信协议设计中,主要含有上位机搜索当前在线设备、查询下位机运行状态、查询下位机当前产量、设置下位机当天生产任务、设置下位机当月生产任务。在下位机发起的通信协议中,主要包含了下位机请求当前时间、请求当天生产任务、请求当月生产任务和发送当月产量。 软件方面,在上位机(即PC机)上利用Microsoft Visual C++ 6.0编程工具设计了人机交互监控管理软件。这是本论文的核心部分。该软件主要包含软件配置模块、通信配置模块、用户管理、监控模块、日常工作安排设置模块等。 本文设计的软件在实际检测运行中表现的稳定可靠,可以将现场设备的各种信息传到远离现场的控制室,可以实现某些特殊或者危险的无人值守场合的监控,使得生产中的事故降到最低点。本软件为企业带来了极为方面的生产管理和节省资源及资金投入,具有良好的应用前景。