基于CAN总线食堂刷卡系统的改进设计 - 副本资料
CAN总线数据采集系统的设计与实现 精品
基于CAN总线数据采集系统的设计与实现——CAN总线通信实验一、引言信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革, 形成以网络集成自动化为基础的控制系统。
现场总线顺应这一形式发展, 已成为当前工业数据总线领域中一个新热点, 被广泛应用于工业现场控制、智能家居、交通工具、环境监测等众多领域。
用数据采集系统能实现数据采集与处理, 加入高级算法即可实现智能控制, 因而减轻了上位机的负担。
本设计设计了一个通用的基于CAN 总线的数据采集卡, 着重阐述了它的设计及其实现。
二、 CAN总线(一)CAN总线介绍CAN 总线 (Cont roller Area Network 控制器局域网)是现场总线的一种。
它是德国Bosch 公司在1986 年为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通讯总线。
CAN 总线与其它通信网的不同之处有二:一是报文传送中不包含目标地址 ,它是以全网广播为基础 ,各接收站根据报文中反映数据性质的标识符过滤报文 ,该收的收下 ,不该收的弃而不用。
其好处是可在线上网下网、即插即用和多站接收;二是特别强化了对数据安全性的关注 , 满足控制系统及其它较高数据要求的系统需求。
CAN 总线具有下列主要特性:●多主站依据优先权进行总线访问;●非破坏性的基于优先权的总线仲裁;●借助接收滤波的多地址帧传送;●远程数据请求;●配置灵活;●全系统的数据相容性;●错误检测和出错信令;●发送期间若丢失仲裁或由于出错而遭破坏的帧可自动重发送;●暂时错误和永久性故障节点的判别以及故障节点的自动脱离 CAN 总线。
(二)CAN协议数据传输的通信协议是指对数据传输的约定 ,包括定时、控制、格式化和数据表示方法等等。
1.CAN分层结构的协议CAN是一串行通讯协议 CAN总线规范规定了任意两个节点之间的兼容性 ,包括电气特性及数据解释协议 ,为保证设计使用的透明性及使用的灵活性 ,CAN协议分为如下几层:目标层、传送层、物理层。
基于CAN总线的汽车电子控制系统设计与实现
基于CAN总线的汽车电子控制系统设计与实现现代汽车的电子化程度越来越高，汽车电子控制系统在其中起着至关重要的作用。
CAN总线作为一种先进的通信协议，被广泛应用于汽车电子领域。
本文将探讨基于CAN总线的汽车电子控制系统的设计与实现。
一、引言随着汽车电子技术的不断发展和普及，汽车电子控制系统已经成为现代汽车的核心部件之一。
传统的汽车电子控制系统由于其连接简单、信噪比高等特点，在某些应用场景下已经显得力不从心。
而CAN总线作为一种高可靠性、高实时性的通信协议，已经成为现代汽车电子控制系统的首选。
二、CAN总线的基本原理CAN（Controller Area Network）总线是一种串行通信协议，常用于汽车及工控领域。
CAN总线基于广播方式，所有节点共享同一个总线。
其基本原理如下：1. 高速传输：CAN总线的通信速率高，能够满足现代汽车电子控制系统对实时性的要求。
2. 全双工通信：CAN总线采用差分信号传输，能够实现全双工通信，具有高抗干扰能力。
3. 冲突检测与处理：CAN总线采用冲突检测与处理机制，能够实现多节点同时发送数据的功能。
三、基于CAN总线的汽车电子控制系统设计基于CAN总线的汽车电子控制系统设计主要包括以下几个方面：1. 系统拓扑结构设计：根据实际需求，确定CAN总线的节点数量和拓扑结构。
常见的拓扑结构有总线型、星型和混合型等。
2. 节点功能设计：根据汽车电子控制系统的功能需求，确定每个节点的功能，并将其划分为控制节点、传感节点和执行节点等。
3. 总线带宽规划：通过对系统的带宽需求进行分析和评估，合理规划CAN总线的通信速率和带宽，以满足实时性要求。
4. 电气连接设计：根据CAN总线的电气连接标准，设计节点之间的物理连接，并保证连接的可靠性和抗干扰能力。
四、基于CAN总线的汽车电子控制系统实现基于CAN总线的汽车电子控制系统的实现主要包括以下几个方面：1. 节点硬件设计：根据系统的功能需求，设计CAN节点的硬件电路，包括CAN收发器、微控制器、外围电路等。
CAN总线分布式嵌入式系统的升级设计
不是 嵌 入式 系 统 的具 体应 用 。 众 多嵌 人式 系 统 的 应 用 也 为 软 件 升 级 带 来 了 诸 多 困
Ｆ ａｈ分 成 几 个 区 域 来 使 用 。在 本 ｌｓ 系统 中将 Ｆ ａｈ分 成 两 个 区域 ， 中 ｌｓ 其
一
０ ０ ０ Ｆ ＦＦ ｘ８７Ｆ Ｏ Ｏ Ｏ ４ Ｏ ｘ８ＯＯＯ
非 常 具 有 代 表 性 ， 着 越 来 越 多 的芯 片集 成 了丰 富多 样 的 随
片 上 通 信 外 设 （ 以 太 端 口 、 如 Ｉｃ总 线 等 ） 使 得 嵌 人 式 系 ， 统 的升 级 也 具 有 更 多 样 式 ， 至 可 以 通 过 公 用 网 络 （ 因 甚 如 特 网 、 ＲＳ等 ） 行 远 程 升 级 。ｌ ＧＰ 进 薯 参 考 文 献
上 电后跳 转 至应 用 程 序 ， 用 程 序 则 完 成 相 应 的 模 块 功 能 。 应
这两 个 区域通 过 特定 的指令 可 以实 现 相互 的 跳转 ， 以此 实 并
现 在线 升级 。
升 级 ， 他 种类 的 通 信 端 口与 此 类 似 。 其
１ 系 统 架 构
系 统 结 构 框 图 如 图 １所 示 。
时性 强 等 诸 多优 点 ， 经 越 来 越 多 地 应 用 于 消 费 电 子 、 已 工
发 送 升 级 数 据 ， 级 结 束 后 再 跳 回至 应 用 程 序 。 升
２ 系统 实现
２ １ 在 线 升 级 的 实 现原 理 ．
采用 Ｓ Ｔ公 司基 于 ＡＲＭ ｒｅ Ｃｏｔｘ—Ｍ３核 心 的 ３ ２位 嵌 入式处 理 器 Ｓ ＴＭ３ Ｆ Ｏ ＶＣ， 片 上 Ｆ ａ ｈ为 主 存 储 区 。 ２ １３ 其 ｌｓ
基于CAN总线电源控制系统设计
2 硬件设计 系统采用 Cygnal 公司 C805IF040 作为主控芯
片。F040 工作电压 3.3V， 是一种完全集成混合信
号的片上系统型 MCU， 集成了嵌人式系统的许多先
时监控; ④ 紧急状态实行应急措施。 系统组成。通过 PC 机来实现对整个电源系统 的控制，系统的组成如图 1 所示，整个控制电源控 制系统由 PC 机 、 CAN 适配卡和各个电源控制节点 组成。PC 机通过 CAN 控制适配卡，与各个电源控
2006 年 第 1 期
令的执行者，各种命令通过控制节点得以实现。下
面通过对于节点具体分析， 来讲述系统功能的实现。 在整个系统中，需要几十路的 一 220V/50Hz 电 流， 并要求能够实时实现对各设备供电电源的控制。 若通过单路 一 220V/50Hz 进行供电，就很难实现。 实际设计中，采用统一的机箱，我们将控制节点设 计成一个冗余控制方式的分系统， 称之为电源控制
中图分类号: TP 21 文献标识码: A
作为一种总线型拓扑网络， CAN 既是一个开放 的通信网络 ， 又是一个全分布控制系统。 CAN 总线 与一般串行通信总线相比，其数据可靠性高，实时
性强 ，运用灵活。
在某型A ( Auto Test Equipment ) 电源控制 TE
系统设计中， 为了解决 232 , 485 等串行通信存在的 缺点，建立可靠性高、实时性好的网络，满足系统
收稿 日期 作者简介
20 0 5-0 5-09
其控制电路; ③ 中断申 请电路; ④ 复位电路[31 0
所涉及 PCI 及其相关技术， 请参阅 PCI 技术说明及 应用类书籍，不在此赘述。 在整个的电源控制系统中，各个节点是控制命
陈育良 ( 1980- )，男，硕.1: 生
CAN总线调度算法的改进
CAN总线调度算法的改进
高峰;吕广申
【期刊名称】《佳木斯大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2011(029)002
【摘要】采用FTTCAN协议作为CAN总线系统的传输协议,针对LLF算法和HVDF算法的缺陷,综合了松弛度和价值密度这两种调度考量指标来设计优先级分配策略,提出了LVDF算法,实现了很好的调度性能.
【总页数】3页(P213-214,219)
【作者】高峰;吕广申
【作者单位】商丘师范学院物理与信息工程系,河南,商丘476000;商丘师范学院物理与信息工程系,河南,商丘476000
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.CAN总线动态调度算法改进研究 [J], 王黎明;邵英;单勇
2.CAN总线中EDF调度算法的研究与改进 [J], 谌介人;彭军;吴敏;张晓勇
3.CAN总线中改进的EDF调度算法可调度性分析 [J], 王浩;张凤登
4.CAN总线调度算法研究 [J], 蔡一杰;杜峰;胡乐媛;冯兵伟;吴迪;史星彦
5.基于CAN总线的优先级调度算法改进与仿真 [J], 曹剑馨
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工程设备CAN总线控制系统设计方案
工程设备CAN总线控制系统设计1 引言工程设备的数字化、信息化及施工管理一体化是当前工程设备的发展热潮，自20 世纪90 年代始，发达国家的制造业就已经开始进行相关技术的探索，高新技术大量应用于先进的工程设备设计中。
同时,以微计算机为代表的智能控制器被大量采用，智能节点间的信息流量空前增加。
将车载电子设备按照一定的协议联网，并加以有效地信息综合，使之达到资源和功能的共享已成为发展趋势。
现场总线技术是指把单个分散的测量控制设备变成网络节点，以现场总线为纽带，把它们连接成可以相互沟通讯息、共同完成自控任务的网络系统与控制系统。
CAN(Controller Area Network )总线,又称控制域局域网，属于总线式串行通信网络，最早由BOSCH 公司在80 年代提出，由于可靠性高、实时性强、灵活方便，便于检测维护，因而被广泛应用。
在工程设备领域，美国CAT 公司生产的CAT980G 装载机，日本小松的WA380-3和WA500-3，日本川崎的KLD80Z川等均采用CAN总线技术，提高设备的整体控制技术水平。
根据CAN 总线的技术特点，本文设计了一种基于CAN 总线的工程设备控制系统，通过分布式智能控制来提高工程设备的控制技术和信息化水平。
2 系统组成与功能特点2.1 系统组成传统的工程装备控制系统采用集中式控制，除主控制器外一般都不具备可智能化的条件。
基于CAN 总线的控制系统采用分布式智能总线控制，将各功能模块做成智能终端，再通过CAN 总线连接，并辅之以一定的通讯协议，这样不仅提高了整个系统的可靠性及智能化水平，同时降低了系统的复杂程度。
系统由主控制器、操纵盒、传感器、执行机构和虚拟仪表等组成，各部件采用CAN 总线互联。
主控制器负责系统的信息协调与处理;作业终端是作业手对作业过程进行干预的主要手段;传感器负责感知系统的状态;执行器负责完成经主控制器处理后的动作;虚拟仪表提供了一种可视化的人机界面，用文字或图形的方式告知作业手器材当前的状态;调试诊断仪负责定位系统故障源。
基于PCI总线的CAN卡的设计与实现
基于PCI总线的CAN卡的设计与实现现场总线CAN（Controller Area Network控制器局域网络）以其高性能、高可靠性及独特的设计，越来越受到人们的重视和青睐，不但在汽车行业中应用广泛，而且在工业控制、机器人、医疗器械、传感器等领域发展迅速。
为了扩展CAN总线的功能，与计算机相连，可设计具有CAN接口和PC接口的CAN适配卡，用来收集CAN总线上各个节点的信息，转发给PC机，并可将PC机的命令和数据转发给各个节点以及完成对CAN总线上的用户系统的部分监控和管理工作。
PCI总线是Intel公司推出的一种先进的高性能32/64位局部总线，可同时支持多组外围设备，不受制于处理器，数据吞吐量大（33MHz 总线频率、32位传输时峰值可高达132MB/s）。
目前PCI是处于主流的计算机总线。
以往的CAN卡一般都是基于ISA总线的，由于ISA部传输速率低，CAN卡必须增加中继控制功能，才能够适应CAN的高速传输，导致造价高、体积大、传输速率低，不利于CAN总线的推广应用。
由于PCI总线传输速度快，而且支持热插拔、电源管理等功能，不但能满足CAN总线的高速数据传输，性能高、功能强，而且体积小、价格低、使用方便、应用范围广。
PCI总线是一种独立于CPU的局部总线，不同于传统的ISA总线。
由于PCI总线规范定义了严格的电气特性和时序要求，开发难度比ISA总线的开发难度大。
实现PCI接口的方案一般有两种：采用可编程逻辑器件和专用总线接口器件。
采用可编程逻辑器件实现PCI接口的最大好处是比较灵活，可把PCI时序模块和功能模块结合在一起，可以利用的器件也比较多（如Altera公司的CPLD器件、Xilinx公司的FPGA器件等），还可以购买由厂家提供的用VHDL、AHDL等硬件描述语言编制的PCI核心设计模块，但其设计难度还是很高，因为PCI总线对负载要求、传输数据的建立时间的要求都比较苛刻，同时还需要器件内部实现用于配置的各类寄存器，以及完成逻辑校验、地址译码等工作的寄存器（大致需要15000个门电路）。
基于51单片机的CAN总线系统设计
基于51单片机的CAN总线系统设计0 引言随着20世纪80年代初期德国Bosch公司提出CAN(Controller Area Network)总线，即控制器局域网方案以解决汽车控制装置问的通信问题。
经过20多年的发展，CAN总线现在广泛的应用在汽车领域，在汽车控制系统中应用CAN总线可以使硬件方案的软件化实现，大大地简化了设计，减小了硬件成本和设计生产成本，数据共享减少了数据的重复处理，节省了成本，可以将信号线减到最少，减少布线，使成本进一步降低等优点。
由于CAN总线通信的高性能、高可靠性、及独特的设计和适宜的价格可以广泛应用于工业现场控制、智能楼宇、医疗器械、交通工具以及传感器等领域，所以被公认为是几种最有前途的现场总线之一。
1 系统总体设计CAN总线系统总体结构如图1所示，主要包括上位机控制软件、USB-CAN转换模块、CAN节点、CAN总线介质(本处采用双绞线)组成。
其中一个CAN节点通过USB接口与PC 机相连，上位机控制软件能实时显示各CAN节点的数据且能通过上位机软件向各个CAN 节点发送数据以控制各节点的8个发光二极管的亮或灭。
2 系统硬件电路本系统由单片机外围电路、CAN总线硬件电路和USB-CAN转换电路组成。
单片机外围电路包括电源电路模块、复位电路模块、串口通信模块。
CAN总线硬件电路包括电气隔离模块、光耦隔离模块、CAN驱动器电路。
USB-CAN转换电路包括CH375与单片机接口电路模块和USB接口电路模块。
C8051F040单片机内部的控制器局域网(CAN)控制器是一个协议控制器，不提供物理层驱动器(即收发器)，需要外部重新接入物理层驱动器。
本处采用TJ1050，TJA1050是控制器区域网络(CAN)协议控制器和物理总线之间的接口，是一种标准的高速CAN收发器。
TJA1050可以为总线提供差动发送性能，为CAN控制器提供差动接收性能。
TJA1050是PCA82C250和PCA82C251高速CAN收发器的后继产品。
基于CAN总线的OPC服务器端的程序设计
基于CAN总线的OPC服务器端的程序设计近年来，随着工业自动化技术的快速发展，CAN（Controller Area Network）总线作为一种高可靠性、高实时性的工业通信协议，被广泛应用于各种工业控制系统中。
而OPC（OLE for Process Control）作为一种开放的工业通信标准，为不同的硬件设备和软件系统之间提供了一种统一、可靠的数据交换方式。
基于CAN总线的OPC服务器端的程序设计，旨在通过CAN 总线将工业设备的实时数据传输到OPC服务器端，实现工业控制系统的数据采集与监控。
本文将介绍基于CAN总线的OPC服务器端的程序设计的基本原理和关键步骤。
首先，需要选择合适的硬件设备和软件工具。
在CAN总线方面，需要选择支持CAN通信的硬件接口模块，并按照CAN协议进行硬件连接。
在OPC服务器端方面，可以选择使用开源的OPC服务器软件或者自行开发。
需要根据实际需求确定OPC服务器端的功能和接口。
其次，在程序设计过程中，需要进行CAN总线的初始化和配置。
这包括设置CAN总线的波特率、过滤器、接收和发送缓冲区等。
通过CAN总线的初始化和配置，可以确保数据的稳定传输和准确接收。
然后，需要实现CAN总线数据的解析和封装。
通过CAN总线接收到的数据，需要进行解析，提取出有用的数据信息，并封装成OPC服务器端所需的数据格式。
这需要根据具体的应用场景和数据协议进行设计和开发。
最后，需要实现OPC服务器端的功能和接口。
根据实际需求，可以实现数据的存储、分析和实时监控功能。
同时，还需要实现与其他设备或系统之间的数据交互接口，以便实现数据的共享和协同控制。
在基于CAN总线的OPC服务器端的程序设计中，需要注意以下几点。
首先，要保证CAN总线的稳定性和可靠性，避免数据传输的丢失和错误。
其次，要进行充分的测试和验证，确保程序的正确性和稳定性。
最后，要及时进行系统的维护和升级，以适应不断变化的工业控制需求。
综上所述，基于CAN总线的OPC服务器端的程序设计是实现工业控制系统数据采集与监控的关键环节。
基于DSP的CAN总线控制系统的设计
计算机技术 化工自动化及仪表,2006,33(6):50～52 Contr ol and I nstru ments in Che m ical I ndustry 基于D SP的CAN总线控制系统的设计陈晓侠,陆 坦,王立明(大连交通大学,辽宁大连116028) 摘要: 以SHCAN2000控制系统现场智能测控组件的升级为背景,介绍以DSP为现场智能测控单元微处理器的新型智能测控组件对系统控制功能及通信功能的改善。
详细介绍T MS2812信号处理器的eC AN模块以及其与C AN总线之间的通信,并给出其通信部分硬件和软件的设计方法,采用OPC服务器为上、下位机的I/O驱动程序,满足了现场智能仪表的计算复杂性和系统通信的时实性。
关键词: DSP;eCAN;OPC服务器 中图分类号:TP3 文献标识码:B 文章编号:100023932(2006)06200502031 引 言本文是在原有的基于CAN总线技术的SHCAN2000型现场总线控制系统的基础上进行通信功能和现场智能单元控制功能的升级。
SHCAN2000上位机监控软件采用的是I ntellution公司的F I X I/O驱动程序开发工具开发的专用驱动程序,只适合于F I X监控组态软件和单一厂家开发的下位机控制芯片,如果更换下位机就必须为上位机F I X监控软件重新开发I/O驱动,如更换监控组态软件就必须为其重新开发针对监控软件和下位机芯片的I/O驱动,大大限制了系统的集成性和通用性,给开发人员增加了极大的困难。
SHCAN2000系列智能仪表硬件采用MCS251系列单片机,外围电路大,功耗多。
为此,本课题组开发了基于T MS2812DSP处理器为核心的新型智能测控组件,并采用了OPC服务器实现I/O驱动,弥补了SHCAN2000系统中的缺陷。
2 改进后系统(MMB)的体系结构MMB现场总线控制系统采用三层体系结构,即操作站—CAN总线网络—现场控制单元。
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选择这个课题，是因为目前校园消费信息管理系统底层网络多采用RS-485总线的组网方式。采用RS-485总线组网具有结构简单，成本低等优点，但采用RS-485总线无故障定位和错误处理能力，组网的灵活性不强。有一些学校的校园消费信息管理系统采用以太组网方式，将每个节点就近连接在校园网上，但这种情况下，实时响应能力也不强。因此，在很多方面并不合适，所以有些地方需要改进。在查阅了相关资料后发现，如果快速在两个窗口机上刷下不同的金额，数据终端会扣除金额最少的一次消费。这就是RS-485总线造成的数据延时，而采用CAN总线控制的校园消费信息网管理系统控制的底层网络具有传输效率高，抗干扰能力强，硬件连接方便等特点，使得使用、维护和扩充都更为方便。此外，学习设计此总线传输所需要的知识一方面是我们要学习掌握的基础知识。需要单片机，及其外围电路的扩充，如数码管显示，矩阵键盘，复位电路，还有通过CAN总线收发器连接网络等等，这也是我们现在学习的，希望通过参加此类活动，能是我们更加深刻的理解我们所学的知识，另一方面，本项目中所设计的知识与以后的工作和社会的发展密切相关，所以此项目具有可行性。
研究计划及预期成果
主要研究阶段（起止时间）
阶段预期成果
成果形式
前
期
2011年7月15日
至
2011年9月25日
理论分析、资料查阅、项目总体规划
项目计划书及电路设计图
中
期
2011年9月26日
至
2012年3月31日
基本完成硬件电路这其中还包括春节假期
硬件电路
后
期
2012年编写以及最终硬件系统调试
二、项目研究内容（目前研究的现状、方法、观点、难点、特点和提出的创新点等）
目前现状
总线控制系统由于其自身的优越条件在当今社会的各个领域的应用越来越广泛，而传统的RS-485总线传输方式多为一主多式的传输，而且对错误的处理能力较低，高峰期响应也较慢，会使得对用户的使用造成一定影响，在目前社会的快速发展中，其会越来越不适应需求。
(3)开发难度适中：
CAN具有的完善的通信协议可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现，从而大大降低系统开发难度，缩短了开发周期，这些是只仅仅有电气协议的RS-485所无法比拟的。另外，与其它现场总线比较而言，CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线。
实验方法
一、项目申请理由（包括项目背景及自身具备的知识、素质、能力等研究条件）
为激发新世纪大学生的创新思维和意识，培养创新型人才，根据教育部国家大学生创新性实验计划有关文件精神，学校决定组织开展第五批校级大学生创新性实验计划项目申报工作,为了提高我们的创新和动手能力，我们想借此机会实践一下。在学好扎实的理论知识基础上,课余时间积极主动自主学习和电子设计有关的知识,如单片机,matlab及多种仿真软件multisim、protel、proteus，对电子设计有了一定的理论基础，头脑中也充斥着无数奇思妙想，渴望能将理论和实践结合起来，给学习带来更多的乐趣。
经费预算
预算项目
预算金额（元）
备注
分析测试费
350
前期一些小系统的测试等
资料打印复印费
70
文献检索费
30
耗材费
2000
其他费用
250
合计
2700
图3窗口机运行主程序流程图
4．工作流程
图4工作流程
5．帧的发送和接收
DS80C410中CAN模块提供了15个报文中心，作为发送或接收数据的存储器。帧的发送和接收通过这15个报文中心实现，也可以选择一个或若干个报文中心发送或接收帧。这15个报文中心发送或接收数据的优先级顺序是以报文中心的逆序排列的。报文中心1-14可设置为接收或发送数据，报文中心15只能接收数据。报文中心的控制寄存器（C0M1C～C0M15C）位于SFR中。每个报文中心有一个格式寄存器（C0MyF）、4个仲裁寄存器和8个字节（C0MyD0～C0MyD7）的数据区域。仲裁寄存器的值可以在初始化中设置，也可以在发送程序中设置，而且它的值可随着数据的接收而自动更改。另外，报文中心15的C015M0～C015M3寄存器，还可以执行附加的滤波。当窗口机处于接收状态时，CAN控制器将根据屏蔽寄存器和接收报文中心的仲裁寄存器的值对接收帧的ID标识符进行判断，确定报文中心是否接收，只有当接收帧的标识符与仲裁寄存器的值相等的时候，帧才被接收;另外，CAN模块还有媒体屏蔽寄存器和媒体仲裁寄存器，可对接收的数据帧的第0和1两个字节进行额外的校验。
6.项目创新点
1.设计与以往采用不同的总线连接方式，具有硬件结构简单，稳定性好，处理错误能力强等特点。
2.此设计采用的单片机集成度较高，能同时完成对窗口和键盘的操作，且时钟频率高，响应速度快。
3.设计功能完备，使用方便，性价比高，可直接用于商业开发。
三、项目进度安排（查阅资料、选题、自主设计项目研究方案、开题报告、实验研究、数据统计、处理与分析、研制开发、填写结题表、撰写研究论文和总结报告、参加结题答辩和成果推广等）
项目采用CAN总线控制，与传统的传输方式最大的区别在于：(1)多主方式工作，非破坏性的基于优先权的总线仲裁技术；(2)采用短帧结构，受干扰概率低，每帧信息都有CRC校验及其它检错措施；(3)对严重错误具有自动关闭总线功能,使总线其它操作不受影响；(4)CAN总线最大传输速率可达1MB/s，最大传输距离为10km，传输介质可为双绞线。
实物
最终研究成果
最终成果名称
最终成果形式
基于CAN总线食堂刷卡系统的改进设计
实物模型及演示和项目论文
四、拟利用资源（实验室、研究所、实验教学示范中心、创新实践基地、仪器设备、资料等）
笃北518创新实验室
理工楼创新实验室
文典阁
电子阅览室
编程器
计算机
制板机
焊接设备
等等
五、项目经费预算与用途（购置实验材料、试剂、药品、加工测试、资料、复印、调研、交通等经费开支）
整个系统的核心是DS80C410单片机，DS80C410网络微控制器是集成度最高的8051器件。外设包括一个10/100以太网MAC，3个串行端口，一个可选CAN 2.0B控制器，1-Wire®主机和64个I/O引脚。DS80C410具有64k字节内部SRAM，用于存储用户应用和网络堆栈。最高达75MHz的系统时钟频率使最短指令周期仅有54ns。采用Dallas内嵌CAN控制器的高速网络微控制器DS80C410作为窗口机的微处理器，负责整个窗口机和键盘的监控。窗口机的通信任务是DS80C410内嵌的CAN控制器在CPU控制下完成的，CAN控制器通过CAN总线收发器PCA82C250接收总线上的数据，供CPU读取，也可以将CPU送来的数据发送到CAN总线上。窗口机硬件还包括一个4×4键盘（10个数字键、6个功能键）控制和选择、前后各10位数码显示（显示内容完全相同）所确定的数额。
1.基本原理
系统框图如图所示
图1系统原理图
该控制系统由复位电路，晶振电路，键盘控制电路，单片机控制CAN总线电路，LED显示电路，电源电路等组成。
DS80C410通过光电耦合与CAN总线收发器（PCA82C250）连接控制总线进而控制窗口机，通过键盘设定窗口机，在LED上显示，经CAN总线与服务器进行传输与反馈。
(2)检测和处理错误：
CAN总线通过CAN控制器接口芯片82C250的两个输出端CANH和CANL与物理总线相连，而CANH端的状态只能是高电平或悬浮状态，CANL端只能是低电平或悬浮状态。这就保证不会出现象在RS-485网络中，当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响，从而保证不会出现因个别节点出现问题，使得总线处于“死锁”状态。
图2食堂售饭系统网络结构图
3．主要程序流程图
窗口机具有连网和脱网两种运行方式。窗口机的默认工作方式分为连网运行，只有在出现网络故障或其他原因无法连网运行时，才通过开关设定为脱网运行。图3为窗口机运行的主程序流程图。窗口机初始化后，先进行键盘处理，LED显示处理，并判断是否回收消费记录。然后查询是否读到卡，读到卡后，调用相应连网或脱网子程序，进行营业操作。
2．系统结构
实时通信的食堂售饭系统的通信特点非常适合于采用CAN总线。它的短帧结构非常适合系统对抗干扰能力和实时通信能力要求较高，单次通信量很小的场合;灵活的组网特点完全可以解决大型食堂售饭系统中多个食堂和营业网点较分散的问题。
基于CAN总线的食堂售饭系统网络结构如图2所示。采用总线型接法，主要包含三层：服务器、中继器和终端。其中服务器包括工作服务器和备用服务器，这两个服务器在营业时同时工作，互为备用，保证系统的稳定可靠。中继器可以延伸通信距离，增加终端数目，变换通信速率，并能起到滤波和隔离作用。终端主要是销售用的窗口机，还包括挂失机、解挂机、发卡/充值机等。
观点与特点
在日常生活和生产制造中，很多地方都会需要总线控制，如总线智能控制、总线温度、防火控制，尤其是汽车总线控制，所以了解和研究总线控制对以后的发展会有很大帮助。但无论如何，首先要考虑的还是一个产品的性价比，对基于CAN总线控制的刷卡系统，其相对具有以下优点：
(1)多主工作方式：
网络中的各节点都可根据总线访问优先权采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，且CAN协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，提高系统的可靠性和系统的灵活性。而利用RS-485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差。