1. 本选题研究的目的及意义
随着工业自动化、智能化程度的不断提高，现场总线技术在工业控制系统中得到了越来越广泛的应用。
作为一种可靠性高、实时性强、成本低的现场总线技术，CAN（控制器局域网）总线在汽车电子、工业控制、医疗设备等领域得到了广泛应用。
在工业控制系统中，通常需要采集大量的开关量信号，例如按钮状态、限位开关状态、传感器状态等，并控制相应的执行器，例如继电器、电磁阀、指示灯等。
2. 本选题国内外研究状况综述
随着CAN总线技术的不断发展，国内外对CAN总线开关量输入输出扩展器的研究也越来越深入，并取得了一定的成果。
1. 国内研究现状
国内在CAN总线开关量输入输出扩展器方面已经进行了一系列研究，并开发出了一些应用于不同领域的產品。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题旨在设计并实现一种基于CAN总线的开关量输入输出扩展器，能够实现对多路开关量信号的采集与控制，并通过CAN总线与上位机或控制器进行通信。
1. 主要内容
1.需求分析与方案设计:-分析开关量输入输出扩展器的功能需求、性能需求和接口需求。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法，逐步推进研究工作，具体步骤如下：
1.需求分析阶段:深入研究工业控制领域对开关量输入输出扩展器的需求，明确功能、性能、接口等方面的具体要求。
查阅相关文献和标准，分析现有产品和技术的优缺点，为方案设计提供依据。
2.方案设计阶段:根据需求分析结果，设计系统的总体架构，包括硬件平台选型、软件架构设计、CAN总线通信协议选择等。
5. 研究的创新点
本研究将在以下几个方面力求创新:
1.高集成度设计:采用高集成度的芯片和模块化设计，在保证功能和性能的前提下，尽可能减小扩展器的尺寸和成本，提高其市场竞争力。
2.多功能集成:在实现基本开关量输入输出功能的基础上，集成其他功能模块，如模拟量采集、温度传感器接口等，扩展产品的应用范围，提高产品附加值。
3.智能化设计:引入智能算法，例如，利用历史数据进行开关量状态预测，实现故障预警功能，提高系统的智能化水平。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 刘伟. 基于CAN总线的开关量采集系统设计[J]. 电子技术与软件工程, 2022(18): 145-148.
[2] 张晓峰, 王永强. 基于STM32的CAN总线开关量采集系统设计[J]. 电子测量技术, 2021, 44(10): 104-108.
[3] 李明, 陈刚. 基于CAN总线的智能家居开关量采集系统设计[J]. 微型电脑应用, 2020, 36(09): 55-58.
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