CAN总线及USB技术在路桥收费系统中的应用研究

本文以中国科学院沈阳自动化研究所自动化装备研究室的项目——路桥收费系统为背景。首先阐述了路桥收费系统的组成结构，重点讨论了传统的收费控制子系统的构成和功能。然后在深入分析原有系统不足的基础上，本文提出了采用CAN总线技术和USB接口技术来构建一种全新的收费控制子系统的方法。并对这种方法进行了深入的研究，设计并实现了组成系统所需的核心器件，构成了原型系统，对系统的可行性进行了验证。 CAN总线是目前在中小型测控系统中应用非常广泛的总线之一，它非常适用于收费控制子系统中。USB接口技术是近几年来兴起的新型接口技术，它为外围设备与计算机的连接提供了一种方便、快捷的方法。在我们的系统中以基于USB的新型CAN适配卡代替了以往普通的CAN适配卡，为控制计算机联入CAN网开拓了新思路。 本文详细地阐述了系统中核心器件RS232/CAN、CAN/USB协议转换卡的设计与实现及原型系统的构建和测试方法。主要内容分为系统硬件的设计与实现、系统软件的设计与实现和测试系统的设计与调试三部分。具体包括了核心器件的设计原理、电子元器件的选择、电路原理图的设计、PCB板的制作、硬件的焊接与调试及协议转换卡的固件设计、驱动程序设计、上位机测试程序设计。最后利用所设计的软硬件构建了原型系统并进行了测试。