交流电测量和CAN总线开关开题报告

全文总字数：3138字

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着时代的变迁和科技的不断进步，电已经成为了人类社会中必不可少的一部分，在社会发展的各个领域中都有电参与其中，而作为居家用电的交流电更是其中的重中之重。相比于直流电，交流电具有易于升压降压的优势，通过升压降压可大大减少电能在长距离输送中的损耗，使得长距离输送成为了可能,使得电能够进入千家万户，可以说我们如今的生活已经离不开交流电了。因此，交流电的测量也显得越发重要。然而，对交流电的测量不仅仅要考虑测量的问题，同时也要考虑对实时测量数据输入输出以及控制处理等方面的问题,CAN总线技术为这些需求提供了一个很好的解决方法。不同于其他的现场总线技术，CAN总线在许多方面都有着巨大的优势。首先，CAN总线在具有较高的性价比的同时，并不会降低可靠性；其次，作为多主机总线，CAN总线为每个节点提供了作为主机通信的可能，也就是说CAN总线上挂接的任意节点都可以成为主节点与其他节点交换数据；再次，CAN网络节点的信息帧中包含了优先级信息，以此可确保控制系统的实时性；最后，CAN的物理层和数据链路层的设计是其具有突出优势的前提保证，CAN总线的层结构使其在错误检测方面以及抗干扰等方面表现突出。除此以外，CAN总线技术摒弃了传统的站地址编码，通信速率可达1Mb/s，通过对数据块的编码使网络节点理论上不受限。CAN协议所具有的CRC检验功能保证了数据通信的可靠性，位仲裁机制可以保证实现总线分配时避免两个站在同时发送数据时所形成的的冲突碰撞。其数据段长度最多为8个字节，在保证了控制命令等长度要求的同时又不占用过长的总线时间，系统性能的实时性提高。

由于CAN总线协议的高可靠性和灵活性，目前基于各种控制芯片下的CAN通信系统层出不穷，本次设计是基于STM32的测量交流电得CAN总线通信系统设，在众多32位微处理器中STM32是基于专门为嵌入式应用而设计的ARM Cortex—M3内核，有着性能出众，外设丰富的优越性被广泛应用于工业及消费类电子产品生产中。使用STM32作为主控芯片构建高性能的CAN总线通信系统，将更有利于满足高可靠性的需求。

2. 研究的基本内容与方案

按照毕业设计的进度安排，此次毕业设计主要分为以下步骤：

1.预先准备：查阅相关资料，理解交流电电压有效值，电流有效值及有功功率测量原理，了解can总线技术的相关知识。

2.硬件准备：查询硬件库，从中选择一个合适的国产交流电测量芯片配合stm32f103c8t6单片机从而完成交流电相关参数的测量。

3. 研究计划与安排

1～3周：查阅相关文献资料，明确研究方向，确定研究内容，完成开题报告；

4～6周：完成交流电测量和can总线开关硬件电路设计；

7～9周：完成交流电测量和can总线开关软件设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 王益涵等著.嵌入式系统原理及应用. 清华大学出版社,2016.

[2] 刘伟著. 集成电路原理及应用（第4版）. 电子工业出版社，2018.

[3] 徐科军等编. 传感器与检测技术（第4版）. 电子工业出版社，2016.