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Aufbau und Analyse eines CAN-Bussystems in Anwendung der Kfz- und Automatisierungstechnik

Müller, Holger (1998):
Aufbau und Analyse eines CAN-Bussystems in Anwendung der Kfz- und Automatisierungstechnik.
Technische Universität Darmstadt, [Diploma Thesis or Magisterarbeit]

Abstract

Zusammenfassung:

In der vorliegenden Arbeit wird zunächst eine Einleitung in das CAN-Bussystem gegeben, ohne dabei Vergleiche zu anderen Feldbussystemen zu ziehen. An diese Einleitung schließt sich eine Übersicht der marktrelevanten CAN Application Layer Protokolle an.

Die Auswahl eines Protokolls geschieht nach den Kriterien Verfügbarkeit, Brauchbarkeit für diese Aufgabe und Machbarkeit innerhalb der gesetzten zeitlichen und finanziellen Grenzen.

Die Auswahl eines für die Latenzzeitmessung geeigneten Protokolls fiel auf die Entwicklung eines eigenen, an CANopen angelehnten Protokolls. Mit Hilfe dieses Protokolls und zwei Microcontrollern des Typs C167 von Siemens wurde die Übertragungsverzögerung getrennt in Latenzzeit und Jitter für charakteristische Anwendungsfälle gemessen. Die Ergebnisse der Messungen stimmen mit den analytischen Berechnungen überein und ermöglichen den Nachweis der Echtzeitfähigkeit.

Im zweiten Teil der Arbeit wurde ein CAN-Meßknoten mit Druck-, Temperatur- und Feuchtesensor auf Basis des Microcontrollers C167 implementiert. Mit dieser "CAN-Wetterstation" wurden verschiedene Methoden zur Digitalisierung eines analogen Meßwertes entwickelt und bewertet. Sehr gute Ergebnisse zeigt die Messung der Periodendauer eines analogen Eingangssignals nach der Wandlung in eine Frequenz. Die Sensorsignale werden vom CAN-Meßknoten erfaßt, umgerechnet, linearisiert und über den CAN-Bus übertragen.

Technische Daten der CAN-Wetterstation:

* Microcontoller: SAB C167CR-LM, 10 Bit A/D-Wandler integriert, hochauflösender Timer(0,2 µs), CAN Schnittstelle

* Feuchtesensor: 0 bis 100% r.F.

* Temperatursensor: -40 bis +85°C

* Drucksensor: 870 bis 1100mbar

* Systemgenauigkeit: 0,11% analog, 0,0065% Periodendauermessung

* Energieversorgung: +9V, 110mA

Item Type: Diploma Thesis or Magisterarbeit
Erschienen: 1998
Creators: Müller, Holger
Title: Aufbau und Analyse eines CAN-Bussystems in Anwendung der Kfz- und Automatisierungstechnik
Language: German
Abstract:

Zusammenfassung:

In der vorliegenden Arbeit wird zunächst eine Einleitung in das CAN-Bussystem gegeben, ohne dabei Vergleiche zu anderen Feldbussystemen zu ziehen. An diese Einleitung schließt sich eine Übersicht der marktrelevanten CAN Application Layer Protokolle an.

Die Auswahl eines Protokolls geschieht nach den Kriterien Verfügbarkeit, Brauchbarkeit für diese Aufgabe und Machbarkeit innerhalb der gesetzten zeitlichen und finanziellen Grenzen.

Die Auswahl eines für die Latenzzeitmessung geeigneten Protokolls fiel auf die Entwicklung eines eigenen, an CANopen angelehnten Protokolls. Mit Hilfe dieses Protokolls und zwei Microcontrollern des Typs C167 von Siemens wurde die Übertragungsverzögerung getrennt in Latenzzeit und Jitter für charakteristische Anwendungsfälle gemessen. Die Ergebnisse der Messungen stimmen mit den analytischen Berechnungen überein und ermöglichen den Nachweis der Echtzeitfähigkeit.

Im zweiten Teil der Arbeit wurde ein CAN-Meßknoten mit Druck-, Temperatur- und Feuchtesensor auf Basis des Microcontrollers C167 implementiert. Mit dieser "CAN-Wetterstation" wurden verschiedene Methoden zur Digitalisierung eines analogen Meßwertes entwickelt und bewertet. Sehr gute Ergebnisse zeigt die Messung der Periodendauer eines analogen Eingangssignals nach der Wandlung in eine Frequenz. Die Sensorsignale werden vom CAN-Meßknoten erfaßt, umgerechnet, linearisiert und über den CAN-Bus übertragen.

Technische Daten der CAN-Wetterstation:

* Microcontoller: SAB C167CR-LM, 10 Bit A/D-Wandler integriert, hochauflösender Timer(0,2 µs), CAN Schnittstelle

* Feuchtesensor: 0 bis 100% r.F.

* Temperatursensor: -40 bis +85°C

* Drucksensor: 870 bis 1100mbar

* Systemgenauigkeit: 0,11% analog, 0,0065% Periodendauermessung

* Energieversorgung: +9V, 110mA

Uncontrolled Keywords: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, 80C167 Mikrocontroller, CAN-Bus, Digitalisierung von Messwerten, Druckmessung kapazitiv, Feuchtemessung kapazitiv, Latenzzeitmessung, Laufzeitmessung, Temperaturmessung
Divisions: 18 Department of Electrical Engineering and Information Technology
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design
18 Department of Electrical Engineering and Information Technology > Institute for Electromechanical Design > Measurement and Sensor Technology
Date Deposited: 09 Sep 2011 14:21
Additional Information:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKD 1430

Art der Arbeit: Diplomarbeit

Beginn Datum: 08-06-1998

Ende Datum: 11-09-1998

Querverweis: 17/24 EMKD 1399

Studiengang: Elektrotechnik (ET)

Vertiefungsrichtung: Elektromechanische Konstruktionen (EMK)

Abschluss: Diplom (EMK)

Identification Number: 17/24 EMKD 1430
Referees: Kuhn, Dipl.-Ing. Sven and Werthschützky, Prof. Dr.- Roland
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