车载步行部轴承故障诊断系统的设计与实现 - 图文

图4.16系统CAN通信电路图

Fig. 4.16 System CAN communication circuit diagram

4.3.3 CAN总线模块软件设计

本系统中出现了两套CAN总线的构架，软件中需要分别设置bxCAN控制器与MCP2515控制器以及SPI总线控制。两套CAN总线都是涉及信息构造、信息发送、信息接收这三部分内容。前置处理器与子系统之间的通信使用bxCAN控制器，控制器采用中断的方式保证信息可以及时传送。传输的信息主要是轴位信息、温度信息、系统自检信息以及振动信息，信息类型的区别主要通过过滤帧的判断确定。根据系统设计规范要求，温度信息的检测需要保证在三秒刷新一次的频率，这就需要保证CAN总线通信的实时性[28]。温度信号与振动信号分开上传分析。温度信息与自检信息采用三秒的定时中断检测采集，对应轴位的振动信号则根据接收到的子系统指令进行采集上传。前置处理器与子系统之间的采样流程如下图

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图4.17采样流程图 Fig. 4.17 Sampling flow chart

系统与TCMS平台之间的通信使用MCP2515控制器，由于存在两个不同的CAN总线控制器，都需要进行初始化处理。子系统接收到振动信号后做处理分析，再将需要上传的结果信息整理成规定的报文格式，报文格式参考通信技术要求，通过SPI总线发送给MCP2515芯片等待时间中断信号再上传到TCMS。上传信息中包括了各个轴位的故障信息、温度信息，以十六进制表示。采用时间中断按照每三秒一次的频率上传刷新报文信息。子系统与TCMS平台之间的CAN总线通信流程如下图所示：

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开始 STM32初始化 SPI初始化 内置CAN初始化 MCP2515初始化 是否有定时中断？ 是否有CAN接 收中断？ 内置CAN接收信息并处理 MCP2515上传至6A 构造报文信息 内置CAN发送采集信更新报文信息 结束

图4.18通信流程图

Fig. 4.18 Communication flow chart

4.4 本章小结

本章主要是对轴承的故障诊断系统进行设计。首先对故障诊断系统的技术原理、系统构成和系统配置进行了说明，其中还对系统的相关配置进行了介绍。接下来就是对系统的主机和分机进行设计，并且给出了相关的机械尺寸图。在系统的交互方面对与TCMS的交互进行了优化设计。之后是对系统当中的前置处理器的功能进行了说明和设

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计。系统当中还需要相关的传感器和电缆，为了能够使得系统安全稳定的运行，在设计当中均进行了优化。设计还验证了系统的可行性。

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