基于CAN总线的STM32应用编程及实现

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基于STM32单片机的分布式智能配电终端设计

基于STM32单片机的分布式智能配电终端设计摘要：本文基于STM32单片机设计了一种分布式智能配电终端，旨在解决传统配电系统中存在的信息不对称、操作不便等问题。

通过该终端，用户可以实现对电力系统的监测、控制、保护等多种功能，实现配电系统的自动化、智能化。

在系统设计中，我们使用了基于CAN总线的分布式控制架构，以及基于嵌入式系统的设计方法，使得该终端具有可靠性、稳定性和实用性。

最后，通过实验验证了该终端的性能和可行性。

关键词：STM32单片机；分布式智能配电终端；CAN总线；嵌入式系统引言：随着信息技术和自动化技术的不断发展，电力系统的自动化、智能化已经成为发展趋势。

传统的配电系统中存在着信息不对称、操作不便等问题，给配电系统的安全和稳定带来了很大的隐患。

因此，设计一种高可靠性、稳定性和实用性的分布式智能配电终端，对于实现配电系统的自动化和智能化具有重要意义。

目前，单片机技术已经成为智能电力系统中不可或缺的组成部分。

STM32单片机是一款功能强大、性能稳定的单片机芯片，具有低功耗、高速度、高精度等特点，适用于各种工业控制、智能家居等领域。

一．传统配电系统的问题与不足（一）信息不对称传统配电系统中，信息流动不畅，各个环节之间缺乏有效的信息传递和处理，导致信息不对称。

例如，传统的配电系统中，电力信息需要手动收集，而且数据精度低，容易出现错误，使得对电力系统的监测和保护变得困难。

此外，对于故障信息的传递和处理也存在问题。

由于缺乏有效的通讯手段，故障信息往往需要经过多次传递才能到达责任部门，导致故障响应时间较长，影响配电系统的安全和稳定。

（二）操作不便传统配电系统的操作往往需要人工干预，人工操作控制，效率低下，存在安全隐患。

例如，传统配电系统的开关操作需要人工进行，操作不便，容易出现误操作或操作不当，造成安全事故。

此外，对于配电系统的监测和保护，也需要人工干预，无法实现自动化和智能化，效率低下，使得配电系统的运行效率和稳定性下降。

stm32f470的can2开发例程

一、介绍STMicroelectronics的STM32F470微处理器系列是一款性能强大的32位ARM Cortex-M4微控制器，具有丰富的外设和高度集成的特点。

其中，CAN2外设是其重要的通信接口之一，用于在汽车电子、工业控制和其它领域中实现可靠的数据传输。

本文将介绍如何在STM32F470微控制器上进行CAN2的开发，为读者提供完整的开发例程。

二、硬件准备在进行CAN2开发前，首先需要准备好硬件评台。

通常情况下，可以选择ST提供的开发板，例如STM32F4DISCOVERY或NUCLEO-F429ZI。

如果需要自行设计板子，可以使用STM32F470微控制器配合外部电路进行开发。

三、软件配置1. 硬件抽象层（HAL）库的使用使用STM32CubeMX软件进行初始化配置，打开CAN2外设，并根据具体需求进行参数设置，生成相应的初始化代码。

2. HAL库函数的调用在生成的初始化代码中，通过调用HAL库提供的函数来对CAN2进行初始化，包括设置波特率、过滤器设置等操作。

3. 中断配置根据具体的需求，可以选择轮询模式或中断模式来处理CAN2的数据接收和发送。

四、CAN2的初始化1. 初始化CAN2外设通过调用HAL_CAN_Init()函数对CAN2进行初始化，设置波特率、工作模式等参数。

2. 接收过滤器设置调用HAL_CAN_ConfigFilter()函数来配置CAN2的接收过滤器，筛选出需要接收的数据帧。

五、CAN2的数据收发1. 数据发送调用HAL_CAN_AddTxMessage()函数向CAN2发送数据帧，可以选择阻塞模式或非阻塞模式。

2. 数据接收在中断模式下，通过HAL_CAN_RxFifo0MsgPendingCallback()函数来处理CAN2接收到的数据帧。

六、错误处理和调试1. 错误处理根据需要，通过调用HAL_CAN_ErrorCallback()函数来处理CAN2通信中的错误情况。

基于STM32的CAN总线通信设计

基于STM32的CAN总线通信设计近年来，CAN（Controller Area Network）总线通信在汽车电子控制系统和工业领域得到了广泛应用。

作为一种高可靠性、高实时性的通信协议，CAN总线能够实现多节点之间的高效数据传输。

STM32系列微控制器作为嵌入式系统设计领域的重要成员，具备强大的处理能力和丰富的外设资源，被广泛用于CAN总线通信的设计和应用。

本文将介绍，包括硬件设计和软件编程两个方面。

首先，我们将讨论如何选择合适的STM32微控制器和CAN收发器。

其次，我们将详细描述硬件连接和接口电路设计。

最后，我们将介绍CAN总线通信软件的编程方法和实现。

在硬件设计方面，选择合适的STM32微控制器和CAN收发器是至关重要的。

STM32系列微控制器具备不同的处理能力和资源配置，应根据具体应用需求来选择。

CAN收发器是将STM32与CAN总线连接的重要部件，需要根据通信速率和总线特性选择合适的收发器。

在硬件连接和接口电路设计方面，需要参考STM32的引脚分配和电气特性，正确连接CAN收发器和其他外设。

同时，还需要考虑如何提供稳定的电源和适当的信号滤波电路，以保证CAN总线通信的可靠性和稳定性。

在软件编程方面，首先，需要在STM32的开发环境中配置CAN总线通信所需的外设和时钟。

然后，根据具体需求设置CAN总线的通信速率、帧格式和过滤器等参数。

接下来，编写CAN总线发送和接收数据的代码。

在发送数据时，需要将数据打包成CAN帧的格式，并将其发送到CAN总线；在接收数据时，需要监听CAN总线上的数据帧，并将接收到的数据解码处理。

此外，为了提高CAN总线通信的可靠性，还可以加入错误检测和纠错代码。

在实际应用中，广泛应用于汽车电子控制系统和工业自动化领域。

在汽车电子控制系统中，CAN总线通信可以实现各个控制单元之间的数据交换和协调工作，提高整车系统的性能和安全性。

例如，发动机控制单元、制动系统控制单元和防抱死系统控制单元可以通过CAN总线通信实现数据的快速传输和实时响应。

基于stm32单片机的can-usb转换器设计

第05期刘大鹏：基于S T M32单片机的C A N-U S B转换器设计基于STM32单片机的CAN-USB转换器设计刘大鹏（中国软件评测中心，物联网促进中心，北京，100048）摘要：随着人们对资源的消耗以及由此带来的环境污染，而引发社会的广泛关注，新能源汽车技术发展也由此受到青睐。

在新能源汽车中，电动车电池性能及电量的准确测量与显示是电池技术的重要一部分。

本系统以STM32微处理器为核心控制器，设计了USB-CAN转换器，可实现电池电量的实时测量与显示。

该系统置于电动汽车电子系统中，可将电池电量等状态信息放至CAN总线上，再通过CAN-USB转换器传入PC上位机，将数据通过人机交互界面显示出来，实现数据信息的交互。

关键词：电量显示；CAN-USB转换器；STM32处理器；CAN总线；信息交互中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：2095-8412 (2014)05-589-05工业技术创新 URL: http// DOI: 10.14103/j.issn.2095-8412.2014.05.015引言目前，CAN总线已经普遍应用到中高级车辆中，并且在低级车中的应用也不断扩展，很多汽车电子模块都需要通过CAN总线和其他模块进行通信。

在进行汽车电子相关模块的开发中，需要使用上位机中的数据监测、程序分析，进而对车内CAN 总线中的数据进行解析[1]，以便确定各节点模块之间通信数据的准确性和可靠性。

此时就需要一个转换器，将CAN总线的数据转换后提供给上位机以供分析。

实际开发中一般使用普通PC机或笔记本电脑作上位机，PC机或笔记本电脑提供的PCI、RS232及USB接口都可以比较方便地经过转换器和CAN总线相连[2]。

但是，基于USB接口拥有易扩展性、传输的快速性及热插拔性等优点，并考虑到硬件资源、传输速率及现场调试的方便性，故大多数情况下选用USB接口。

电动车电池电量的检测以及在汽车屏幕显示是工业技术创新第01卷第05期2014年12月Industrial Technology Innovation Vol.01 No.05 Dec.2014Design of The CAN-USB Converter Base on STM32 MCUDape ng L iu(C hi na Soft w are Te st i ng C ent er & Int erne t Promot ion Center, B ei jing, 100048, China )Abstract: With the consumption of resources and the resulting pollution, caused widespread concern in society, the development of new energy automotive technology has thus favored. In the new energy vehicles, electric vehicle batteries and power performance measurement and accurate display is the important part of the battery technology. This system has taken the STM32 microprocessor as the core controller, and designed the USB-CAN converter, enabling real-time measurement and display battery charge. It has been arranged in the electric vehicle electronic system, the battery charge state information can be put to the CAN bus, and then through the CAN-USB converter incoming PC host computer, the data is displayed through man-machine interface, and it realizes the data information interaction.Key words:Battery Indicator; CAN-USB Converter; STM32 MCU; CAN-Bus; Information interaction主控芯片使用S T M32f103R B T6，U S B控制器使用P D I U S B D12，C A N控制器使用的是STM32f103RBT6内置的CAN控制器，而CAN收发器则采用TJA1050。

STM32的can总线实验心得

STM32的can总线实验心得(一) 工业现场总线 CAN 的基本介绍以及 STM32 的 CAN 模块简介首先通读手册中关于CAN的文档，必须精读。

STM32F10xxx 参考手册Rev7V3.pdf/bbs/redirect.php?tid=255&goto=lastpost#lastpos t需要精读的部分为 RCC 和 CAN 两个章节。

为什么需要精读 RCC 呢？因为我们将学习 CAN 的波特率的设置，将要使用到RCC 部分的设置，因此推荐大家先复习下这部分中的几个时钟。

关于 STM32 的 can 总线简单介绍bxCAN 是基本扩展 CAN (Basic Extended CAN) 的缩写，它支持 CAN 协议 2.0A 和 2.0B 。

它的设计目标是，以最小的 CPU 负荷来高效处理大量收到的报文。

它也支持报文发送的优先级要求（优先级特性可软件配置）。

对于安全紧要的应用，bxCAN 提供所有支持时间触发通信模式所需的硬件功能。

主要特点· 支持 CAN 协议 2.0A 和 2.0B 主动模式· 波特率最高可达 1 兆位 / 秒· 支持时间触发通信功能发送· 3 个发送邮箱· 发送报文的优先级特性可软件配置· 记录发送 SOF 时刻的时间戳接收· 3 级深度的2个接收 FIFO· 14 个位宽可变的过滤器组－由整个 CAN 共享· 标识符列表· FIFO 溢出处理方式可配置· 记录接收 SOF 时刻的时间戳可支持时间触发通信模式· 禁止自动重传模式· 16 位自由运行定时器· 定时器分辨率可配置· 可在最后 2 个数据字节发送时间戳管理· 中断可屏蔽· 邮箱占用单独 1 块地址空间，便于提高软件效率(二) STM32 CAN 模块工作模式STM32 的 can 的工作模式分为:/* CAN operating mode */#define CAN_Mode_Normal ((u8)0x00) /* normal mode */#define CAN_Mode_LoopBack ((u8)0x01) /* loopback mode */#define CAN_Mode_Silent ((u8)0x02) /* silent mode */#define CAN_Mode_Silent_LoopBack ((u8)0x03) /* loopback combined with silent mode */在此章我们的 Mini-STM32 教程中我们将使用到CAN_Mode_LoopBack和CAN_Mode_Normal两种模式。

基于STM32的通用智能仪表设计及实现

1系统设计STM32微型处理器用的是Cortex-M3内核，外面的接口非常多，主频高达72MHz，它是一种能远程控制的仪器，CAN能被广泛应用到很多行业，优点很多。

如功能强大、可靠性高、技术先进且成本合理等。

CAN总线可以支持多主，通信率高达1Mbit/s(间离小于20m),用这种方式来布置线路，方便性和可靠性大幅度增强。

下图就是智能仪表的设计图。

2关键硬件设计STM32可以用在很多设备上，可以根据用途，选择合适的科学的硬件要求。

这种系统还有一个强大的功能是能裁剪，我们可以按照需求对硬件进行调整，找出适合我们，经济实惠的进行使用。

2.1核心处理器核心处理器使用STM32F103VC，内核是功能强大的32位RISC，工作频率为72MHz，内部安装高速的存储器，能够增强I/O的端口并能连接到两条APB的总线；有三个十二位的ADC，能够提供十五种采样通道或者多种模式；DMA控制器的通道很多，高达十二个，能持的外设种类更多；还包括四个十六位的定时器与两个PWM 定时器；通信标准接口很多，工业领域非常适合；带4个片选的灵活的静态存储器控制器，支持SD卡、SRAM、PSRAM、NOR和NAND存储器；提供并行LCD接口，兼容8080/6800模式；采用LQFP100封装，提供80个GPIO；除了模拟输入I/O，其他管脚可以承受5V信号输入；供电范围非常宽，两伏到三点六伏之间，还有能编程的电压检测器，让整个系统的工作更稳定，抗干扰能力更强，把温度传感器与内部ADC直接相连，能更简便的监测器件周围的环境；最适合的温度是四十到一百零五摄氏度，达到工业生产中的应用需求。

2.2抗干扰设计内部建设也重要。

每种电路里面含有两种类型的信号，一类是模拟信号，另一类是数字信号。

两类中抗干扰能力最强的是数字信号，但是噪音很大，它就成了模拟信号的主要噪声源，因此要重视两种信号的隔离与去耦。

用5V电源输入，要在输入端加入相应的去耦电容。

基于STM32的CAN总线接口设计与实现

图１　系统总体框图是一款带隔离的高速CAN收发器芯片，该芯片内部集成了所有必需的CAN隔离及CAN收发器件。

芯片的主要功能是将CAN控制器的逻辑电平转换为CAN总线的差分电平，并且具有DC 2500V的隔离功能及ESD保护作用，其是CAN收发器的理想选择[2]。

２　ＣＡＮ总线收发模块的硬件设计CAN总线收发模块的硬件结构如图2所示。

CAN总线(1978-)，男，江西宜春人，研究生，工程师。

研究方向：汽车电子项目管理。

公飞（1989-），男，山东临沂人，本科，助理工程师。

研究方向：汽车电子硬件设计。

收发模块的主要功能是控制开关和与RS232进行数据通信，开关可以用来控制现场设备的运行，后者可以方便与外界进行通信，提供通讯接口。

其硬件结构节点可以划分为最小系统模块、功能模块。

电源STM32的工作电压（VDD）为2.0～3.6V[3]。

通过内置的电压调节器提供所需的1.8V电源。

当主电源VDD掉电后，通过VBAT脚为实时时钟（RTC）和备份寄存器提供电源。

使用电池或其他电源连接到VBAT脚上，当VDD断电时，可以保存备份寄存器的内容和维持RTC的功能。

VBAT脚也图３　设置时钟流程图2.2 开关和RS232功能模块该节点具有两个功能，控制开关状态和与RS232通讯，开关选用八个TX2-5V继电器，两片MC1413作为驱动芯片，MC1413可以实现单片机端口电压到12V电平的转换。

与RS232通讯部分选用MAX232做为电平转换芯片。

2.3 CAN收发模块CAN收发模块主要是CAN收发器，CAN收发器的常用型号有CTM1050，CTM1050是一款带隔离的高速CAN收发器芯片，该芯片内部集成了所有必需的CAN隔离及CAN发器件。

芯片的主要功能是将CAN控制器的逻辑电平转换为CAN总线的差分电平，并且具有DC 2500V的隔离功能及ESD保护作用。

该芯片符合ISO 11898标准，因此，它可以和图２　节点硬件结构图图４　ＣＡＮ初始化流程图选用的测试模式是环回模式，该模式下数据是自发自收的，即在发送成功的同时就接收到数据了。

基于STM32的CAN总线上下位机通信实验设计

基于STM32的CAN总线上下位机通信实验设计作者：刘泰廷李新建来源：《电脑知识与技术》2017年第05期摘要：随着技术的成熟和设备的完善，CAN总线在数据的实时传输和自动控制中展现出良好的灵活性与可靠性。

笔者以STM32为主控芯片搭建硬件电路，利用软件对其进行初始化设置，上位机与电路的连接使用USB—CAN转换器，并采用Visual C++的MFC编写的CAN 调试界面实现数据的实时收发，使上下位机完成通信。

本实验对于CAN总线的使用有一定的指导作用。

关键词：STM32；CAN总线；MFC；通信中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）05-0199-02CAN简称为控制器局域网络（Controller Area Network），它是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发的，是国际上应用最广泛的现场总线之一，并最终成为国际标准（ISO11519）。

近年来，由于它的高可靠性和良好的错误检测能力受到人们的关注，CAN 总线协议逐渐成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，被广泛应用于汽车控制系统和环境温度恶劣、电磁辐射强的工业环境。

1 实验系统结构组成利用CAN总线可以将传统分布式控制系统的功能分散到不同的现场节点中，本实验只选用一个节点作为下位机的收发模块。

实验的系统框图如图1所示，系统主要分为三个部分：上位机（PC机）、CAN转换器、下位机（CAN收发模块电路）。

一般调试员的PC机（多为笔记本电脑）接入CAN总线往往没有串行接口，为此我们采用USB—CAN协议的转换器接入CAN总线，实现数据之间的转发。

下位机是以STM32F103RCT6单片机作为主控芯片的CAN 收发电路，主要完成数据采集和处理的任务，并实现与CAN总线的数据互传。

上位机利用MFC编写的控制界面，对CAN总线上收到的数据进行显示，同时也可以完成向CAN总线发送数据的指令。

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｅｔｏｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｏｎ— ｌｉｎｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｆｏｒｎｏｄｅｍｏｄｕｌｅｓｏｎＣＡＮｂｕｓ，ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ
（１ＡＰ）技术及设计方法。根据ＩＡＰ技术的特点规划了ＳＴＭ３２的Ｆｌａｓｈ存储器分区，设计了用户Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序。另外采用Ｖｉｓｕａｌ程序，通过ＲＳ２３２转ＣＡＮ接口
ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｂｅｔｗｅｅｎＰＣａｎｄＳＴＭ３２ｎｏｄｅｍｏｄｕｌｅｖｉａｔｈｅＲＳ２３２ｔｏＣＡＮｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｉｎｔｅｆａｒｃｅ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｏｆｍａｓｔｅｒｃｏｍｐｕｔｅｒａｎｄｓｌａｖｅｎｏｄｅ，ｔｈｅＳＴＭ３２ｉｎ
佟国香，付礼，刘欢
（１．上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海２０００９３；２．上海市现代光学系统重点实验室，上海２０００９３）
摘
要：针对ＣＡＮ总线上节点模块的程序更新需求，研究了ＳＴＭ３２从节点模块的应用编程
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｙｇａｎｄｃｏｎｃｒｅｔｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．
ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＩＡＰ，ｔｈｅＳＴＭ３２ＦｌａｓｈａｒｅａｉｓａｌｌｏｃａｔｅｄａｎｄＢｏｏｔｌｏａｄｅｒｓｏｆｔｗａｒｅｉｓ
Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９３，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈａｎｇｈａｉＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｏｄｅｒｎＯｐｔｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９３，Ｃｈｉｎａ）
实现了ＰＣ上位机与ＳＴＭ３２节点模块的ＣＡＮ通信。通过上位机和下位机的通信交互，论述了基
于ＣＡＮ总线的ＳＴＭ３２节点模块应用编程技术及具体实现方法。
关键词：在应用编程（ＩＡＰ）；ＣＡＮ总线；ＳＴＭ３２；Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ程序；用户界面程序
ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ．ｕｓｅｒｉｎｔｅｆｒａｃｅｓｏｔｆｗａｒｅｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｕｓｉｎｇＶｉｓｕａｌＳｔｕｄｉｏＣ＃ａｎｄＣＡＮ
ＴＯＮＧＧｕｏｘｉａｎｇ，ＦＵＬｉ．ＬＩＵＨｕａｎ
（１。ＳｃｈｏｏｌｏｆＯｐｔｉｃａｌ－ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｈａｎｇｈａｉｆｏｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ（ＩＡＰ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｏｆＳＴＭ３２ｓｌａｖｅｎｏｄｅ．
２０１５年第加期
文章编号：１００９— ２５５２【２０１５）１０— ００４９一ｏ４ＤＯＩ：１０．１３２７４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｈｄｚｊ．２０１５．１０．０１３
基于ＣＡＮ总线的ＳＴＭ３２应用编程及实现
中图分类号：ＴＰ３３２．３文献标识码：Ａ
ＲｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＳＴＭ３２ｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｂａｓｅｄｏｎＣＡＮｂｕｓ