基于51 单片机的CAN 总线实验教学平台的设计与实现

苗曙光，李峥，方振国，李淮江

淮北师范大学物理与电子信息学院，安徽淮北235000

0 引言

由于汽车工业和智能制造业的飞速发展，导致大量企业对CAN 总线人才的需求旺盛.CAN 是控制器局域网(Controller Area Network，CAN)的简称，是由德国博世公司开发的，最初主要应用在汽车上. 由于CAN 总线具有其他总线(如RS485、RS232)所无法比拟的优点，使得其应用非常广泛. 目前，CAN 总线的应用已经不仅仅局限于汽车行业，而扩展到机械工程、纺织机械、农用机械、机器人、数控机床、医疗器械、家用家电以及智能传感器等领域.CAN 总线已经形成国际标准，它具有较高的性价比，被公认为最有前途的现场总线之一［1］.作为培养应用型人才为主的电子信息工程等专业，单片机通信类实验教学还主要停留在RS232 串口通信，但是RS232 存在传输距离短和抗干扰性差等缺点，不适合工业现场通信，难以满足企业用人的需求［2］.另外很多高校缺少专门的CAN 总线实验平台，导致了CAN 总线实验课程无法正常开设，学生的动手能力不足.本文基于高校CAN 总线实验课程现状，以51 单片机为基础设计开发了一款口袋式的智能CAN 总线实验平台，为高校CAN 总线实验教学提供保障.

1 CAN 总线实验平台设计

1.1 CAN 总线网络框图

典型的CAN 总线系统实现方法，如图1 所示.从图中可以看出，CAN 总线节点主要由单片机控制器模块、CAN 控制器模块、CAN 收发器模块和相关传感器模块组成，各个节点通过两根CAN 信号线CANH 和CANL 并联在一起，构成一套完整的CAN 总线网络.

图1 典型的CAN 总线系统框图……