基于 C AN 总线的自动售货机测试系统
基于PLC的自动售货机控制系统的设计
基于PLC的自动售货机控制系统的设计一、引言自动售货机作为一种便捷的购物方式，已经深入到人们的日常生活中。
随着科技的发展，自动售货机的功能越来越强大，可以实现多种支付方式、商品种类的丰富以及智能化的控制等。
本文将重点研究基于PLC(可编程逻辑控制器)的自动售货机控制系统的设计，以满足市场需求和提高自动售货机的性能。
二、PLC控制系统的基本原理1.1 PLC的定义与分类PLC(Programmable Logic Controller)即可编程逻辑控制器，是一种专门用于工业自动化控制的数字计算机。
它可以根据预先编写的程序，对各种输入信号进行采集、处理和输出，实现对生产过程的自动控制。
根据PLC的工作原理和应用领域，可以将其分为以下几类：(1)离散型PLC:其内部采用晶体管作为基本元件，具有体积小、结构简单、接线少等特点，适用于单机运行和较小规模的控制系统。
(2)连续型PLC:其内部采用电容式或电感式触点作为基本元件，具有较高的可靠性和抗干扰能力，适用于大规模的工业自动化系统。
(3)混合型PLC:结合了离散型和连续型PLC的优点，既具有离散型PLC的结构简单、接线少的特点，又具有连续型PLC的高可靠性和抗干扰能力。
1.2 PLC控制系统的主要组成部分PLC控制系统主要由以下几个部分组成：输入设备、中央处理器(CPU)、存储器、输出设备和通讯接口。
其中，输入设备负责采集外部环境的各种信息，如温度、湿度、压力等；中央处理器负责对采集到的信息进行处理和运算；存储器负责存储程序和数据；输出设备负责将处理后的结果输出到外部设备，如电机、阀门等；通讯接口负责与其他设备进行数据交换和通信。
三、基于PLC的自动售货机控制系统设计2.1 系统需求分析为了满足市场需求，自动售货机控制系统需要具备以下功能：(1)多种支付方式：支持现金、银行卡、移动支付等多种支付方式，方便用户购买商品。
(2)商品种类丰富：提供各类饮料、零食、日用品等商品，满足不同用户的需求。
基于PLC自动售货机控制系统设计
基于PLC自动售货机控制系统设计一、本文概述随着科技的不断进步和智能化趋势的日益明显，自动售货机作为一种新型的零售模式，正逐渐改变着人们的消费习惯。
基于PLC（可编程逻辑控制器）的自动售货机控制系统设计，旨在通过自动化和智能化的技术手段，提高售货机的运营效率，优化用户体验，并满足现代零售市场的需求。
本文将对基于PLC的自动售货机控制系统设计进行深入探讨，从系统架构、功能实现、软硬件集成等方面进行全面分析，旨在为相关领域的研究与实践提供有益的参考。
本文将首先介绍自动售货机的发展历程和现状，分析基于PLC的控制系统设计的必要性和优势。
随后，详细阐述控制系统的总体设计方案，包括硬件选型、软件编程、系统网络构建等关键环节。
在此基础上，进一步探讨控制系统的核心功能，如商品识别、交易处理、库存管理、远程监控等，并阐述如何实现这些功能的自动化和智能化。
本文还将关注控制系统的安全性、稳定性和可扩展性等方面的设计考虑，以确保售货机在实际运营中的可靠性和持久性。
通过案例分析或实验验证，对基于PLC的自动售货机控制系统的实际效果进行评估，并提出改进和优化建议，以期为推动自动售货机技术的进一步发展提供有益的借鉴。
二、PLC控制系统设计基础在设计基于PLC的自动售货机控制系统时，理解PLC控制系统的基本原理和设计方法是至关重要的。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程存储器，用于执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟输入/输出控制各种类型的机械或过程。
我们需要明确PLC控制系统的基本构成，这通常包括中央处理单元（CPU）、存储器、输入/输出模块、电源以及编程设备等。
CPU是PLC的核心，负责执行用户程序，处理数据，以及与其他模块通信。
存储器则用于存储用户程序、数据和工作状态等信息。
输入/输出模块负责与外部设备进行连接，实现数据的输入和输出。
基于CAN总线的自动售货机测试系统
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２ 测 试 系统 结 构
基于PLC的自动售货机控制系统的设计
基于PLC的自动售货机控制系统的设计一、引言自动售货机作为一种便捷的购物方式，已经在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
随着科技的发展，自动售货机的功能也得到了不断的升级和优化。
本文将重点研究基于PLC(可编程逻辑控制器)的自动售货机控制系统的设计，通过对PLC的基本原理、功能模块以及应用场景的分析，为自动售货机的控制系统设计提供理论支持和技术指导。
二、PLC基本原理及功能模块1.1 PLC基本原理PLC是一种专门用于工业自动化控制的数字计算机，它采用可编程的存储器，用于其内部存储程序，以执行对各种输入或输出设备的控制。
PLC的主要特点是具有较高的可靠性、灵活性和可编程性。
它可以根据实际需要，对控制程序进行修改和调整，以满足不同生产环境的需求。
1.2 PLC功能模块PLC的功能模块主要包括输入/输出模块、中央处理器模块(CPU)、存储器模块和通信模块等。
其中，输入/输出模块负责接收外部设备的信号，并将其转换为PLC可以识别的电平信号；中央处理器模块是PLC的核心部件，负责执行用户编写的控制程序；存储器模块用于存储程序代码、数据和参数等；通信模块则负责与其他设备进行数据交换和通信。
三、基于PLC的自动售货机控制系统设计2.1 系统架构设计基于PLC的自动售货机控制系统主要由以下几个部分组成：输入设备检测模块、货物存储管理模块、销售结算模块和人机交互模块。
其中，输入设备检测模块主要用于检测用户的操作行为，如按下取票按钮、投币/刷卡等；货物存储管理模块负责管理货物的进出库、库存数量等信息；销售结算模块则负责计算用户的购买金额，并进行找零处理；人机交互模块则负责与用户进行实时沟通，提供相关信息和服务。
2.2 功能模块设计2.2.1 输入设备检测模块该模块主要包括传感器和执行器的配置，以及相应的控制程序。
传感器可以检测到用户的动作，如按下取票按钮、投币/刷卡等；执行器则根据传感器的信号执行相应的操作，如打开货门、出货等。
基于PLC的自动售货机控制系统的设计
基于PLC的自动售货机控制系统的设计一、引言大家好，今天我要给大家聊聊一个非常有趣的话题——基于PLC的自动售货机控制系统的设计。
让我给大家简单介绍一下什么是PLC。
PLC是可编程逻辑控制器的缩写，它是一种专门用于工业自动化控制的电子设备。
而自动售货机呢？就是我们日常生活中经常见到的那种，只要投入硬币或者刷手机支付，就能买到各种零食、饮料的小机器。
那么，如何用PLC来设计一个自动售货机控制系统呢？别着急，接下来我会给大家详细讲解。
二、自动售货机的基本结构我们要了解自动售货机的基本结构。
一般来说，自动售货机主要由以下几个部分组成：机身、出货装置、货币识别装置、货物存储装置和控制系统等。
其中，控制系统是整个自动售货机的核心部件，负责对各个部分进行协调和控制。
而PLC正是这种控制系统的主要组成部分之一。
三、PLC在自动售货机中的应用那么，PLC是如何在自动售货机中发挥作用的呢？其实，PLC主要负责对自动售货机的出货装置、货币识别装置和货物存储装置进行控制。
具体来说，当用户投入硬币或刷手机支付时，PLC会根据设定好的程序判断用户的支付方式，并将相应的信息发送给货币识别装置。
如果用户支付成功，PLC会通知出货装置开始出货；如果用户支付失败，PLC会提示用户重新支付。
PLC还可以根据货物存储装置的状态来控制出货装置的启停，以及调整货物的供应速度等。
四、PLC控制系统的设计方法那么，如何设计一个高效、稳定的PLC控制系统呢？这里，我给大家分享一些经验。
我们要明确系统的需求和功能，然后根据需求来选择合适的PLC型号和硬件配置。
接下来，我们要编写PLC程序，实现对各个部分的控制。
在编写程序时，我们要注意保持程序的简洁性和可读性，避免出现冗余和复杂的逻辑关系。
我们还要定期对系统进行调试和优化，确保系统的稳定性和可靠性。
五、结语通过以上介绍，相信大家对基于PLC的自动售货机控制系统有了一定的了解。
这只是一个简单的示例，实际上还有很多其他类型的自动售货机，它们的控制系统也会有所不同。
基于PLC的自动售货机控制系统的设计
基于PLC的自动售货机控制系统的设计哎呀，小伙伴们，今天咱们聊聊一个非常有趣的话题——基于PLC的自动售货机控制系统的设计。
你们知道PLC是什么吗？别看我这么高大上，其实就是一种可编程逻辑控制器，它的作用就是帮我们控制那些复杂的机械设备哦！咱们先来聊聊自动售货机的工作原理吧。
你们有没有去过超市或者便利店，看到那些自动售货机，是不是觉得很神奇呢？它们就像是一个个小小的机器人，可以根据我们的需求，快速准确地给我们提供所需的商品。
而这一切，都是靠PLC这个小家伙来实现的哦！那么，PLC是如何控制自动售货机的呢？其实，整个过程可以分为三个部分：1. 用户操作；2. PLC识别和处理；3. 货物出货。
下面，咱们就来详细聊聊这三个部分。
用户操作。
当我们在自动售货机前选择好要购买的商品，然后按下相应的按钮时，PLC就会开始工作了。
它会根据我们的动作，判断我们是想要购买还是退换商品。
这个过程就像是我们在跟PLC打招呼：“嘿，小PLC,我要买个饮料。
”接下来，PLC识别和处理。
PLC会通过摄像头、传感器等设备，实时收集我们的操作信息。
然后，它会根据这些信息，判断我们的意图，并进行相应的处理。
比如，如果我们按下了购买按钮，PLC就会告诉货物出货装置：“嘿，小出货装置，快把饮料给我拿出来！”这个过程就像是PLC在跟出货装置说：“喂，小出货装置，赶紧把饮料给我准备好！”货物出货。
当PLC收到出货装置的信号后，它会立即通知显示屏：“嘿，小显示屏，显示一下‘饮料正在出货’。
”它还会告诉出货装置：“嘿，小出货装置，开始出货吧！”这个过程就像是PLC在跟显示屏和小出货装置说：“好了好了，大家都准备好了吧，开始工作吧！”就这样，经过PLC的巧妙控制，自动售货机就可以根据我们的需求，快速准确地为我们提供所需的商品了。
是不是很厉害呢？不过，你们知道吗？虽然PLC看起来很厉害，但它也有自己的弱点哦。
那就是它的存储容量有限，而且运行速度相对较慢。
基于PLC的自动售货机控制系统设计
基于PLC的自动售货机控制系统设计自动售货机是一种在商场、办公楼、车站等公共场所广泛使用的自动销售设备，它能够提供各种商品的购买服务。
随着科技的发展，自动售货机的功能也不断提升，从最初简单的商品销售到现在的多功能服务。
为了实现自动售货机的高效运行和灵活控制，PLC技术被广泛应用于自动售货机控制系统中。
本文将从系统设计、硬件选型、软件编程等方面对基于PLC的自动售货机控制系统进行深入研究。
一、系统设计1.1 系统功能需求基于PLC的自动售货机控制系统应具备以下功能：商品库存管理、投币找零功能、商品选择和交付功能等。
1.2 系统结构设计基于PLC的自动售货机控制系统主要由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括投币器、找零器、显示屏和取物口等设备；软件部分包括程序设计和逻辑控制。
二、硬件选型2.1 PLC选型选择适合自动售货机应用场景的PLC型号，考虑到运行稳定性和扩展性等因素。
2.2 投币器选型选用高精度的投币器，能够准确辨别硬币的面值，并能够自动找零。
2.3 找零器选型找零器应能够根据投入的金额自动计算找零，并确保找零的准确性和速度。
2.4 显示屏选型选择高清晰度、易读性好的显示屏，用于显示商品信息、价格和操作指引等。
2.5 取物口设计设计合理的取物口，确保商品能够顺利交付给用户，并考虑到商品大小和重量等因素。
三、软件编程3.1 程序设计根据系统功能需求，编写相应的程序代码。
程序代码应包括商品库存管理、投币找零功能、商品选择和交付功能等模块。
3.2 逻辑控制通过PLC对硬件设备进行逻辑控制，实现自动售货机各项功能。
例如，通过读取投币器传感器信号来判断用户投入金额是否足够购买商品，并根据判断结果控制找零器进行找零操作。
四、系统测试与优化4.1 系统测试对基于PLC的自动售货机控制系统进行全面测试，包括硬件设备的功能测试和软件程序的功能测试。
4.2 问题分析与优化根据测试结果分析系统存在的问题，并进行相应的优化调整。
基于PLC的自动售货机控制系统的设计
基于PLC的自动售货机控制系统的设计在当今快节奏的社会生活中，自动售货机作为一种便捷的零售方式，已经在我们的日常生活中随处可见。
从地铁站、商场到学校、医院，自动售货机为人们提供了随时随地购买商品的便利。
而其背后的控制系统则是实现这一便捷服务的关键，基于 PLC（可编程逻辑控制器）的自动售货机控制系统更是以其稳定、可靠和高效的特点，成为了自动售货机领域的重要技术支撑。
一、自动售货机的工作原理及功能需求自动售货机的工作原理并不复杂。
顾客通过选择商品、投入货币或使用电子支付方式，控制系统接收到相应的信号后，驱动出货机构将所选商品送出，并进行找零或完成支付确认。
为了实现这些功能，自动售货机的控制系统需要具备以下几个主要功能：1、商品选择与识别功能能够准确识别顾客选择的商品，并将选择信息传递给后续的控制模块。
2、货币接收与识别功能可以接收和识别各种货币形式，包括硬币、纸币以及电子支付方式，如微信支付、支付宝等，并准确计算投入的金额。
3、出货控制功能根据顾客的选择和支付情况，精确控制出货机构，确保所选商品能够顺利送出。
4、库存管理功能实时监测商品库存数量，当库存不足时及时发出警报，以便管理人员进行补货。
5、故障诊断与报警功能能够自动检测系统故障，如出货机构故障、货币识别器故障等，并及时发出报警信号，通知维护人员进行维修。
二、PLC 在自动售货机控制系统中的优势PLC 作为一种专门用于工业控制的计算机，具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、维护方便等诸多优点，非常适合用于自动售货机这种需要长时间稳定运行的设备控制系统中。
1、可靠性PLC 采用了先进的硬件和软件技术，具有很强的抗干扰能力，能够在恶劣的环境下稳定工作，保证自动售货机的正常运行。
2、编程灵活性PLC 的编程语言简单易懂，编程人员可以根据自动售货机的具体控制要求，灵活编写控制程序，实现各种复杂的控制逻辑。
3、扩展性PLC 具有良好的扩展性，可以方便地与其他设备进行连接，如触摸屏、打印机、读卡器等，以满足自动售货机不断升级和扩展的需求。
基于PLC的自动售货机控制系统设计
基于PLC的自动售货机控制系统设计AbstractIn recent years, vending machines have become more and more popular due to their convenience and efficiency in providing goods and services. To improve the control and management of vending machines, a new system using programmable logic controller (PLC) technology was designed and implemented. This paper presents the design of a PLC-based vending machine control system, including hardware and software implementation, system architecture, and control algorithms. The proposed system can ensure the accuracy of product dispensing, detect and prevent fraud, and providereal-time monitoring and control of the vending machine's operation. Additionally, the system can be easily integrated with other devices such as payment systems and inventory management tools, to improve overall efficiency and reduce maintenance costs. The experimental results demonstrate the effectiveness and reliability of the proposed system, which has great potential in future vending machine applications.Keywords: vending machine, PLC, control system, hardware design, software implementationIntroductionVending machines have become ubiquitous in our modern society, providing convenient access to a wide range of products and services. Such machines are widely used inpublic places like airports, train stations, shopping malls, and schools. Apart from providing customers with 24/7 self-service convenience, vending machine operations can bemanaged easily and remotely by vendors, retailers, or other stakeholders.However, vending machines face several challenges in terms of control and management. A key issue is ensuring accurate and prompt dispensing of products, as well as detecting and preventing fraud. Additionally, inventory management, payment systems, and maintenance are crucial aspects of vending machine management that require effective control and monitoring. To address these challenges, a new control system for vending machines using programmable logic controller (PLC) technology has been proposed.This paper presents the design and implementation of a PLC-based vending machine control system. The paper includes the hardware and software architecture, control algorithms, and experimental results, aimed at demonstrating the effectiveness of the proposed system.System ArchitectureThe proposed vending machine control system is based on a distributed network of sensors, actuators, and other components, all communicating with the central PLC. Figure 1 shows the overall system architecture, consisting of several system modules: hardware interfaces, product selection, and dispensing control, payment control, fraud detection, and maintenance control.The hardware interfaces module connects the sensors and actuators to the PLC, including product sensors, coin acceptors, display screens, and dispensing mechanisms. The module provides the necessary input/output data for the system's software to perform the various control functions.The product selection and dispensing control module are responsible for managing the selection of products bycustomers and controlling the dispensing mechanism. Customers make their choice by selecting the appropriate product button on the vending machine's interface, which is communicated to the PLC. The PLC then activates the appropriate dispensing motor based on the selected product and the inventory level.The payment control module is responsible for managing the payment process, reading the customer's payment information, and verifying its validity. Coin or bill acceptors, credit card readers, or other payment systems can be integrated with the vending machine and controlled by the PLC through this module.The fraud detection module is responsible for detecting and preventing unauthorized access to the vending machine, fake coins, or other attempts at fraud. This module utilizes various sensors and algorithms to detect and flag any such attempts, and sends alerts to the maintenance control module for appropriate action.The maintenance control module is responsible for monitoring the vending machine's performance, issuing alerts for preventive maintenance, and communicating with the vendor or maintenance staff for repair or replacement.Hardware DesignThe hardware system consists of a programmable logic controller (PLC), sensors, actuators, and product dispensers. Figure 2 shows the block diagram of the hardware system.The PLC used in the system is the SIEMENS SIMATIC S7-1200, which provides reliable and accurate control and monitoring of the vending machine's operation. The sensors used include optical sensors for detecting product selection and delivery status, and ultrasonic sensors for detecting product inventory levels. The actuators used are DC motorsfor product dispense control.The product dispensers are of two types: spiral and conveyer type. Spiral dispensers are used for products like snacks and sweets, while conveyer dispensers are used for products like drinks and cup-noodles. The dispensers are controlled by the DC motors through the PLC, which rotatesthe spirals or conveyor belts to deliver the product to the customer.Software ImplementationThe software implementation of the control system is divided into three parts: the ladder logic program, human-machine interface (HMI) program, and communication protocol.The ladder logic program is developed using Siemens TIA Portal software, which provides an easy-to-use interface for designing and testing the control programs. The program is responsible for managing the product selection and dispensing, payment control, fraud detection, and maintenance control functions.The HMI program is developed using Siemens WinCC software, which provides a user-friendly interface for customers to interact with the vending machine. The HMI displays the available products, product prices, and payment options, and also provides alerts and notifications for customers during the transaction.The communication protocol used in the system is the Modbus RTU protocol, which is a widely used industrial communication protocol for PLC-based systems. The protocol allows the sensors and actuators connected to the PLC to communicate with each other, providing real-time feedback on the vending machine's operation.Experimental ResultsTo evaluate the performance of the proposed vending machine control system, we conducted a series of experiments under different conditions. The experiments focused on evaluating the accuracy and reliability of product dispensing, payment control, and fraud detection.The results showed that the system was able toaccurately dispense products based on customer selection, as well as verify the validity of customer payments in real-time. Additionally, the system was able to detect and prevent fraudulent activities, such as coin or bill fraud, unauthorized access, or product jamming.ConclusionIn this paper, we presented the design andimplementation of a PLC-based vending machine control system. The proposed system demonstrated effective control and management of vending machine operations, ensuring accurate product dispensing, real-time payment verification, and fraud detection. The experimental results showed that the systemwas reliable and accurate, with potential for further integration with other systems like inventory management and remote monitoring. Future research could focus on optimizing the control algorithms and hardware components for higher efficiency and lower maintenance costs.。
基于PLC的自动售货机控制系统的设计
基于PLC的自动售货机控制系统的设计一、引言在这个快节奏的社会，自动售货机已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
无论是在地铁站、商场、学校还是小区，我们都能看到各种各样的自动售货机。
它们方便了我们的日常生活，让我们不再为找不到零钱而烦恼。
随着科技的发展，自动售货机的功能也在不断升级，从最初的硬币投币式，到现在的手机支付、刷脸支付等多种支付方式，自动售货机已经变得更加智能化和人性化。
今天，我们就来聊一聊如何设计一个基于PLC(可编程逻辑控制器)的自动售货机控制系统，让这个小小的机器变得更加聪明，更加贴近我们的生活。
二、PLC控制系统的基本概念PLC(Programmable Logic Controller)可编程逻辑控制器，是一种专门用于工业自动化控制的电子设备。
它可以根据预先编写好的程序，实现对生产过程的自动控制。
PLC 控制系统具有结构简单、可靠性高、易于维护等优点，因此在工业自动化领域得到了广泛的应用。
三、自动售货机控制系统的设计1. 系统架构基于PLC的自动售货机控制系统主要由以下几个部分组成：输入设备(如按钮、刷卡器等)、输出设备(如电机、灯光等)、PLC处理器、存储器和通信模块。
通过这些部分的协同工作，实现对自动售货机的自动控制。
2. 输入设备设计为了让用户能够方便地使用自动售货机，我们需要设计一些常用的输入设备，如硬币投币口、纸币识别器、手机扫码区等。
硬币投币口可以接收用户的硬币投币操作；纸币识别器可以识别用户投入的纸币金额；手机扫码区可以让用户通过扫描二维码进行支付。
这些输入设备的设计，使得用户在使用自动售货机时，可以轻松地完成各种操作。
3. 输出设备设计输出设备是自动售货机的核心部分，主要包括货物储存区、出货装置、灯光提示等。
货物储存区可以根据用户的需求，存放不同种类的饮料和零食；出货装置可以根据用户选择的商品，将商品从储存区取出并送到出货口；灯光提示则可以提醒用户关注自己购买的商品是否准备好了。
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基于CAN 总线的自动售货机测试系统余攀峰，黄兆斌，钱永渭（浙江工业大学 信息学院，浙江 杭州 ３１００２３）摘 要：为解决自动售货机产业化后生产检测效率问题，本课题设计了一套基于ＣＡＮ通信的自动售货机自动测试系统，在提高产品检测效率和准确率的同时，将检测结果通过以太网发送到远程计算机进行分析处理，实现了生产ＷＥＢ管理，经过生产实践证明可有效提高产品检测效率。
关键词：自动售货机；自动测试；ＣＡＮ；ＷＥＢ管理中图分类号：ＴＰ３３６ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００３－７２４１（２０１０）０９－００８８－０４Vending Machine T est System Based On CAN BusYU Pan-feng, HUANG Zhao-bin, QIAN Yong-wei( College of Information Engineering, Zhejiang University of Technology , Hangzhou 310023 China )Abstract: To solve the testing efficiency of vending machine production, this topic describes an automatic test system(ATS)whichtests the vending machine based on CAN bus. It can improve the efficiency and accuracy of product testing at the same time, the test results are sent to the remote computer through ethernet for analysis as WEB management. The system can effectively improve the test efficiency in the production.Key words: vending machine; ATS; CAN; WEB management收稿日期：２０１０－０５－０４１ 引言产品在制造过程中，测试环节尤其重要，这样才能保证产品的可靠性与稳定性，只有通过完整和全面的测试，才能发现产品中的问题并给予解决。
随着高技术产品的复杂程度日益提高，自动测试系统（ＡＴＳ）所面临的挑战也越来越高。
ＡＴＳ是指能自动完成激励、测量、数据处理并显示或输出测试结果的一类系统的统称，其发展方向是具有信息共享和交互结构，能够满足测试系统内部各组件间、不同测试系统间、测试系统与外部环境间信息的共享与无缝交互能力［１］。
自动售货机目前在全球已经普及化，成为人们日常消费中的一部分。
随着技术的发展，自动售货机已经开始向多功能发展，在满足基本的产品销售同时，多支付方式、网络管理、手机充电等功能模块的应用，使得其所具有的接口和控制对象越来越多，而仅靠人工测试或者模块自检方式，不仅增加了产品成本，也存在检测效率底下、检测不可靠等问题，因此自动测试成为解决产品量产的关键问题之一。
ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ，即控制器局域网）总线是国际上应用最广泛的现场总线之一，与一般的通信总线相比，其数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。
本方案设计对象为基于ＣＡＮ通信的自动售货机，测试系统监听被测对象内部的ＣＡＮ通信，从而实现对系统的测试。
该系统充分利用ＣＡＮ总线的多主机方式，并通过合理设计ＩＤ来实现并行测试，提高了测试效率。
２ 测试系统结构２．１ 方案设计自动售货机具有１组模拟量、３组开关量输入信号，６组开关量输出信号以及４组输入输出数字信号，如图１所示。
如此多的控制信号仅通过人工测试费时且不可靠，通过设计自动检测系统可以实现对电子线路板高效、可靠的检测。
系统提供可视化操作，若检测出错误则提供错误代码和解决方案，并将检测结果通过以太网发送到远程服务器，再对数据进行分析处理，以报表形式提供给决策人员对其进行管理。
测试系统采用μＣ／ＯＳ－ＩＩ实时操作系统，基于该系统的多任务内核实现并行测试，该方式测试时间由单个最大测试模块时间决定，较普通测试方式时间大大缩短，从而提高测试效率。
被测对象采用了主从式硬件电路架构，将整个控制系统分为主板和控制板。
检测系统通过监听ＣＡＮ总线，并模拟实际销售状况实现快速测试，其基本测试原理是对测试对象的输入输出进行反馈测试。
２．２ 测试系统结构测试系统由测试台、夹紧装置和嵌入式测试机构组成，自动夹紧装置使测试台的测试顶针与电子线路板上的所有测试点相接处，减少人工接线作业。
嵌入式测试机构实现控制信号的激励以及反馈测试，并同时将测试结果发送到液晶屏和上位机，上位机则对测试数据进行分析处理，然后以文字和图形方式显示测试结果。
系统结构如图２所示。
电子产品出厂前还需经过一系列的安规测试，以满足产品认证中对产品安全的要求。
通过ＣＡＮ协议转换器将安规测试设备接入ＣＡＮ总线，从而实现一个适用于小型生产企业的小型的现场资讯整合系统（ＳＦＩＳ），该方式较传统的使用ＲＳ－４８５总线在通信能力、可靠性、实时性、灵活性、成本低等方面有着明显的优势。
图１ 自动售货机输入输出信号示意图图２ 测试系统结构示意图３ 测试系统通信的实现３．１ CAN 通信的设置测试台中的嵌入式机构与产品通过ＣＡＮ总线通信，ＣＡＮ直接通信距离最远可达１０ｋｍ，通信速率最高达１Ｍ ｂｐｓ（通信距离为４０ｍ时），总线上可挂设备数主要取决于总线驱动电路，最多可达１１０个，而ＬＰＣ２０００系列可通过快速的硬件实现的搜索算法，支持大量的ＣＡＮ 标识符，通过合理设置可以实现多个被测对象的并行测试。
ＣＡＮ通信的硬件部分采用一款带隔离的高速ＣＡＮ收发器模块ＣＴＭ１０５０，其主要功能是将ＣＡＮ控制器的逻辑电平转换为ＣＡＮ总线的差分电平并且具有ＤＣ２５００Ｖ的隔离功能及ＥＳＤ保护作用，电路图如图３所示。
而测试系统ＣＡＮ通信设置主要为滤波器、波特率、接发／收帧状态寄存器等。
ＣＡＮ规范中一个位时间可分成单独的没有重叠的时间段，主要包括：同步时间段（Ｓｙｎｃ＿Ｓｅｇ）、传输时间段（Ｐｒｏｐ＿Ｓｅｇ）、相位缓冲段１（Ｐｈａｓｅ＿Ｓｅｇ１）、相位缓冲段２（Ｐｈａｓｅ＿Ｓｅｇ２）［２］，如图４所示。
ＬＰＣ２０００系列中波特率设置公式：(123)*(1)vpbbps F CAN TSEG TSEG BRP =+++，其中vpb F 为ＶＰＢ频率，ＢＲＰ为波特率预分频，其他分别为：1SCL vpb BRP t F += —— ＣＡＮ系统时钟，ＰＣＬＫ＝１１．０５９２ＭＨｚ时波特率最大为６０ｋｂｐｓ；1(11)*seg scl T T S E G T =+ —— 时间段１，2(21)*seg scl T TSEG T =+ —— 时间段２，图３ CAN通信硬件电路图图４ CAN 位时序时间段ＴＳＥＧ１和ＴＳＥＧ２决定了每个位时间的时钟周期数和采样点的位置，ＬＰＣ２０００中的ＴＳＥＧ１＝Ｐｒｏｐ＿Ｓｅｇ＋Ｐｈａｓｅ＿Ｓｅｇ１，ＴＳＥＧ２＝Ｐｈａｓｅ＿Ｓｅｇ２。
传输时间段主要用来补偿网络的物理延迟时间，应尽可能长。
相位段用于在发送位时间内优化定位接收位的采样，Ｐｈａｓｅ＿ｓｅｇ１、２相等，或者Ｐｈａｓｅ＿Ｓｅｇ１＋１＝Ｐｈａｓｅ＿Ｓｅｇ２。
其中Ｐｈａｓｅ＿Ｓｅｇ２应该长一点，保证ＭＣＵ在这段时间里处理完要处理的工作。
(1)*sjw scl T SJW T =+——同步跳转宽度，ＳＪＷ应该等于Ｐｈａｓｅ＿Ｓｅｇ１但不能超过４。
ＣＡＮ总线通信设置主要问题出现在波特率设置上，尤其是在不同类型芯片的设置上，本系统的波特率设置相关代码如下：测试板（ＬＰＣ２０００系列） 部分：ＣＬＫＳＲＣＳＥＬ＝０ｘ０１；／／采用外部１１．０５９２ＭＨｚ晶振ＰＬＬＣＯＮ＝０ｘ０３； ／／使能ＰＬＬ并连接ＰＬＬＣＦＧ＝０ｘ０００００００Ｆ； ／／Ｍ ＝ １６，Ｎ ＝ １ＣＣＬＫＣＦＧ＝０ｘ０７； ／／ＣＣＬＫ从ＰＬＬ输出信号中得到，通过ＣＣＬＫＳＥＬ＋１分频ＣＡＮ１ＢＴＲ＝０ｘ００３６８００Ｆ； ／／设置波特率为５７６００ｂｉｔｓ自动售货机的控制板芯片采用的是ｄｓＰＩＣ６０１０，该芯片的设置与ＮＸＰ系列不同［３］，其相关设置代码如下：Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｂｉｔｓ中的Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ设置为ＨＳ，外部晶振频率为１１．０５９２ＭＨｚ。
Ｃ１ＣＴＲＬｂｉｔｓ．ＣＡＮＣＫＳ＝０； ／／ＣＡＮ模块控制寄存器，Ｆｃａｎｐｒ＝４ＦｃｙＣ１ＣＦＧ１＝０ｘ００８７；／／ＣＡＮ Ｆｃａｎｃｌｋ＝ Ｆｏｓｃ／１６，２（７＋１）＝１６Ｃ１ＣＦＧ２＝０ｘ４３Ａ１； ／／Ｂａｕｄ Ｒａｔｅ ＝ ５７６００ ＢｐｓＣＡＮ总线的多机通信方式是基于ＩＤ优先级仲裁方式，ＩＤ数值越小优先级越高。
当有帧正在发送时不会被高优先级ＩＤ中断，但在开始发送时会进行优先级仲裁，因此测试反馈信息均控制在８个字节之内以提高测试速度，对于部分多于８个字节的信息则进行拆分，系统接收端再根据ＩＤ对数据重新组合以满足系统要求。
ＩＤ优先级分配策略为协议转换器具有最高优先级，方便远程计算机对整个检测系统进行控制，电子线路板检测治具、其他测试仪器、自动售货机ＩＤ优先级依次递减。
３．２ CAN 与TCP ／IP 协议转换工业控制的方向是与Ｉｎｔｅｒｎｅｔ集成，所以各大现场总线大多与Ｅｔｈｅｒｎｅｔ相连接，成为Ｅｔｈｅｒｎｅｔ／Ｆｉｅｌｄｂｕｓ的典型网络结构［４］。
本系统中远程监控对测试结果实时性要求不高，采用自主研发的协议转换即可满足需要。
测试系统的协议转换器接收ＣＡＮ总线上的测试信息，通过以太网发送到上位机，上位机程序对数据进行处理后再发送到ＷＥＢ数据库，当管理人员请求页面时即可看到检测结果及其相关信息。
协议转换器软件设计上主要为ＴＣＰ／ＩＰ协议栈的移植，本系统的移植方案是在网络层保留ＡＲＰ协议、ＩＰ协议和ＩＣＭＰ协议的部分功能，在传输层选择具有差错控制的ＴＣＰ协议，在应用层专门设计一个针对本系统的应用层协议。
以太网并不适合做短帧数据的传输，这样既没有利用好以太网大批量数据传输的优势，也容易造成数据包丢失［５］。
因此本系统的协议转换器部分的ＣＡＮ通信设计了１个１５３６字节的缓冲区，满足了以太网最大帧长度１５１４个字节的需要，计算也较方便。
当测试结束后将所有测试信息直接发送到上位机进行处理，以减轻测试系统嵌入式部分信息处理负担。
４ WEB 管理本测试系统是针对小批量生产设计，而ＰＨＰ和ＭＹＳＱＬ遵守ＧＮＵ公共许可（ＧＰＬ），既可满足所需条件，又可降低系统使用成本。
ＷＥＢ管理部分主要包含ＢＯＭ数据表、用户信息表，产品信息表、故障查询表等表单。