Převodník Ethernet na CAN pro řízení mobilních robotů
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá vytvořením převodníku Ethernetového protokolu UDP na sběrnici CAN s použitou aplikační vrstvou CANopen. Převodník je realizován na mikrokontroléru ARM Cortex-M3, konkrétně na STM32F107VC firmy STMicroelectronics. Návrh je proveden tak, aby sloužil jako hlavní motorová řídicí deska reklamního mobilního robotu FektBot. V teoretické části je uveden krátký rozbor problematiky mikokontrolérů ARM, konkrétně STM32F107VC. Práce dále seznamuje s technologií Ethernet včetně protokolu UDP. Nakonec je popsána sběrnice CAN a použitá aplikační vrstva CANopen. V praktické části je nejdříve proveden návrh hardware převodníku. Zde je podrobně popsán návrh desky plošných spojů včetně všech komponent nutných pro správnou funkci. To jsou zejména mikrokontrolér STM32F107VC, Ethernet PHY, budič sběrnice CAN a spínaný stabilizovaný zdroj. Další kapitola popisuje tvorbu software pro zadaný převodník. Nejprve jsou rozebrány možné způsoby programování STM32F107VC a následně je popsána hlavní koncepce řešení programové části. Práce se dále zabývá konkrétní implementací Ethernetového protokolu UDP. Pro něj je využit lwIP stack, nad kterým pracuje aplikační vrstva robotu FektBot. Dále je rozebrána implementace sběrnice CAN a CANopen. Na konci praktické části je popsána finální realizace software převodníku a způsoby testování jeho funkčnosti.
The diploma thesis deals with creating the Ethernet converter protocol UDP of the CAN bus with the used application layer CANopen. The converter is executed by means of the microcontroller ARM Cortex-M3, namely by STM32F107VC by STMicroelectronics. The project is designed for the purpose of serving as the main motor controlling card of the mobile advertising robot FektBot. In the theoretical part you can find a brief analysis of the ARM microcotrollers problematics, particularly the STM32F107VC. Then the thesis introduces the Ethernet technology including the UDP protocol. Finally, the CAN bus and its application layer CANopen is described. The practical part shows first of all the scheme of converter hardware. You can find there the design of printed circuits including all components for proper functioning, i.e. especially the microcontroller STM32F107VC, Ethernet PHY, the CAN bus transceiver and switched stabilized supply. Next chapter describes software creating for the given converter. Firstly there are analyzed possible ways of STM32F107VC programming, and then there is the main conception of resolving the programming part shown. The thesis then deals with the concrete implementation of the UDP Ethernet protocol. For that, the lwIP stack is used, over which the application layer of the FektBot robot works. Then there is analyzed the implementation of the CAN bus and CANopen. At the end of the practical part, the final execution of the converter software and the ways of its testing are described.
The diploma thesis deals with creating the Ethernet converter protocol UDP of the CAN bus with the used application layer CANopen. The converter is executed by means of the microcontroller ARM Cortex-M3, namely by STM32F107VC by STMicroelectronics. The project is designed for the purpose of serving as the main motor controlling card of the mobile advertising robot FektBot. In the theoretical part you can find a brief analysis of the ARM microcotrollers problematics, particularly the STM32F107VC. Then the thesis introduces the Ethernet technology including the UDP protocol. Finally, the CAN bus and its application layer CANopen is described. The practical part shows first of all the scheme of converter hardware. You can find there the design of printed circuits including all components for proper functioning, i.e. especially the microcontroller STM32F107VC, Ethernet PHY, the CAN bus transceiver and switched stabilized supply. Next chapter describes software creating for the given converter. Firstly there are analyzed possible ways of STM32F107VC programming, and then there is the main conception of resolving the programming part shown. The thesis then deals with the concrete implementation of the UDP Ethernet protocol. For that, the lwIP stack is used, over which the application layer of the FektBot robot works. Then there is analyzed the implementation of the CAN bus and CANopen. At the end of the practical part, the final execution of the converter software and the ways of its testing are described.
Description
Citation
UHERKA, B. Převodník Ethernet na CAN pro řízení mobilních robotů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2012.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Kybernetika, automatizace a měření
Comittee
prof. Ing. Vilém Srovnal, CSc. (předseda)
prof. Ing. František Šolc, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Zdeněk Bradáč, Ph.D. (člen)
Ing. Zdeněk Havránek, Ph.D. (člen)
Ing. Radek Štohl, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2012-06-06
Defence
Student obhájil diplomovou práci.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení