原创《CAN现场总线在立体车库领域的应用》：本论文为您写立体车库毕业论文范文和职称论文提供相关论文参考文献，可免费下载。
摘 要：目前的立体车库控制系统存在结构复杂、灵活性差等问题,针对此类不足,提出一种基于CAN总线通信的立体车库控制系统.采用分布式的控制结构,通过CAN节点调度各车位节点的升降横移,极大提升了车库控制系统的可扩展性和可维护性.
关键词：CAN总线；立体车库；车位控制；车位调度
立体车库是解决停车难题的一种有效方案,目前,国内生产的机械式停车设备常采用基于PLC的控制系统,这种控制系统方便可行、抗干扰能力强,但是连线较多、成本较高,使用过程中灵活性较差,不利于车库长期使用和维修.CAN总线是一种应用广泛的现场总线,基于CAN总线的控制系统可靠性高、灵活性强,将该控制系统应用到立体车库控制中能提高车位的管理质量.同时,基于CAN总线的立体车库控制系统能简化设备的连线、降低成本,解决停车设备使用灵活性差、检修复杂的问题.所以,本文设计一种基于CAN总线的升降横移式立体车库控制系统,对各CAN节点和车位调度算法进行研究.
1基于CAN总线的立体车库设计
1.1立体车库布局
立体车库根据实际需要可设计为多层多列,结构形式为二维矩阵A*B,车位总数为：
C等于A*B-（A-1）
其中,A为立体车库的层数,B为车库的列数.如图1所示,立体车库为升降横移式,地面层存取车时不需要升降横移,可以直接存取；上面层存取车时需要下方各层升降横移,让出对应的空间.若现在想取出第三层位置9的车辆,则先将位置2、3、5、6的车向左移动一个车位,让出位置9下面的两个空车位,再将车辆9直接下移至第一层即可取走.
1.2CAN节点的硬件设计
控制系统采用分布式的控制结构,按照功能划分为多个CAN节点,各节点独立工作,并通过CAN总线交换数据,接收控制指令.系统的总体结构框图如图2所示,CAN节点主要有：车位节点、车位控制节点和上位机通信节点.车位节点控制一列车位的升降和横移运动.车位控制节点用于现场操作人员控制车辆的存取,显示系统信息,是系统的主控节点.上位机监控系统通过上位机通信节点接入控制系统,接收CAN控制系统数据并向相应CAN节点发送远程控制指令,实现对车库的远程控制.
对于单个的车位CAN节点,主要设计如图3所示,由CAN总线驱动器,CAN总线控制器（位于主控芯片内）,主控芯片采用STM32F103.由于CAN总线的驱动能力有限,所以需要外接收发器SN65HVD23X,其作用就是实现CAN总线与单片机进行数据传输.
2基于CAN总线的软件设计
2.1CAN通信协议
总线上的节点以报文形式发送数据,发送时广播给其他节点,对于网络中的所有节点来说,不管数据是否是发给自己的,都要进行接收.而每组数据都有特定的标识符,标识符决定着优先级,这样,在多个节点竞争读取数据时,依据标识符安排顺序.进行数据传输时,发送数据的站把数据和标识符先传送到本站的CAN控制器,然后准备等待,直到收到总线分配才转为报文形式；CAN控制器依据特定的协议将报文发出,此时网络中的其他站都处于接收状态；每个站检测自己收到的报文,先判断该报文是否是发给自己的,然后确定是否接收.另外,CAN总线上报文传输按照帧结构的不同可分为数据帧、远程帧、错误帧以及过载帧.
2.2CAN接口的软件设计
CAN总线收发信息的软件编写方法有两种方式,分别是查询方式和中断方式.本系统采用中断方式进行数据的收发.本文以接受信息为例加以阐述.中断方式接受信息的程序流程如图4所示.
程序运行初始化后,等待CAN接收中断.当进入CAN总线接收中断时,主程序以串行方式从接收缓存器中读取数据,并保存至设定的寄存器内.然后释放接收缓存器以便进行下次接收.主程序获得CAN口发来的数据后,对数据进行操作,执行下一步的工作.
2.3立体车库总体软件设计
本系统中CAN节点控制车位的升降和横移,实现车辆的存取,基本过程如图5所示.正常工作的情况下,图5中的第一个步骤由用户的IC卡输入确定,确定车辆位置后,由车位控制节点进行车位的调度算法.然后再将车位控制信息发给指定的车位节点,由分布的车位节点进行车位的位置移动.
车位的调度算法是指控制车位的升降和横移的算法,传统的算法是对全局车位的运行规划,运算量较大,只适用于有中心控制器的系统.所以,本系统采用分布式结构的CAN现场总线技术,将控制功能分散到各个节点,利用枚举算法进行各车位节点的控制.CAN车位控制节点向总线发送目标车位的位置信息,然后由各个车位的车位节点进行判断,按照算法要求进行升降或者横移,最终使目标车位到达最底层用户所在位置.
3结论
本文设计的控制系统适用于一种改进型升降横移式立体车库的控制,该型立体车库是基于STM32的CAN总线通信立体车库.通过CAN总线的車位控制节点调度各个车位节点的升降横移,完后目标车位的移动,并将所有车位的信息在上位机中显示出来.基于CAN总线的分布式控制系统可以很好地满足车库的控制要求,同时使控制系统标准化、模块化,提高了控制系统的可扩展性和可维护性.目前,该控制系统在实际使用中性能良好,可以满足车库的控制需求.
立体车库论文参考资料：
结论：CAN现场总线在立体车库领域的应用为关于立体车库方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关立体车库论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
