近年来,以拖拉机为核心的我国农业机械化事业迅速发展,农机装备总量、农机作业水平、先进技术应用水平不断提高,对促进粮食增产、农民增收、农业增效发挥了重要作用。目前我国拖拉机在研究开发方面,跟随着国外拖拉机的发展步伐,以及结合我国现代电子技术的发展与应用领域的拓展,在我国拖拉机上采用的电子技术是越来越广泛。其中CAN总线在我国的应用研究才刚刚起步只是在近两年内才受一些高校(如中国农业大学、南京农业大学)和一些企业(如江苏常发集团)等的关注。为此,本文提出了一种我国拖拉机CAN总线传输的应用层协议,对其基本格式和数据特征对行了详细描述,并以拖拉机液压悬挂电子控制系统信号模拟试验台架为平台来加以实践和测验,初步设计完成了我国拖拉机CAN总线应用层协议,并拟把CAN总线运用于我国拖拉机为最终研究目标。一、通过介绍、了解CAN2.0规范和目前国际上几种常用的CAN总线应用层协议,特别是由美国农业工程部提出并受到国际标准化组织采纳的用于农业机械方面的应用层协议SAE J1939,为提出拖拉机CAN应用层协议及其应用研究提供了理论基础和一定的参考价值。二、通过前面的介绍、理解和分析我国拖拉机对CAN总线数据传输的要求、以及总线的工作条件和工作方式,确定了基于CAN2.0a的11位标准标识符的拖拉机CAN各节点发送数据信息帧的身份码(ID)由一级身份码位段和数据特性码位段两部分组成；确定了基于CAN2.0b的29位扩展标识符的拖拉机CAN各节点发送数据信息帧的身份码(ID)由优先权位段、一级身份码位段、二级身份码位段和数据特性码位段四部分组成；确定了所传输数据代码编写方法以及与CAN应用层协议相关的技术要求；并以此提出了我国拖拉机CAN总线的应用协议。三、在提出拖拉机CAN总线的应用协议的基础之上,对C8051F040／1嵌入式单机内部嵌入的CAN模块相关控制器的读、写与控制原理的深入理解,按照前面协议的具体要求,以C8051F040／1嵌入式单机、飞利浦的CAN收发器82C250和光电隔离耦合器6N137为核心元器件,研究设计了CAN应用层协议的具体硬件应用电路,研究设计了CAN应用层协议的具体应用程序：CAN系统初始化程序、CAN数据接收准备程序、CAN数据发送准备程序、CAN中断发生程序和CAN节点身份码ID识别程序。四、根据拖拉机液压悬挂系统机-电-液一体化后的控制方式要求,以单片机C8051F040／1为主控制器,设计了基于CAN总线的拖拉机电控液压悬挂电子控制系统,开发设计了系统的CAN网络、硬件电路、以及软件程序,依据CAN应用层协议所提出的CAN传输信息帧的身份码(ID)和数据的编写方式,编写了与液压悬挂控制有关的数据信息帧的身份码和帧内所传输的具体数据。实现了通过CAN网络对拖拉机悬挂的操作以及对其工作状态的监测与调控；实现了系统节点间CAN总线数据的传输与共享；实现了所提出的拖拉机CAN总线应用层协议在实验室条件下针对拖拉机的核心系统之一的液压悬挂系的初步应用。验证了所提出的拖拉机CAN总线应用层协议的可行性。