基于can總線的氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

《基于can總線的氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。

1、文章編號:167427070(2009)0220165204基于CAN總線的氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)11毛春奎張穎超摘要0引言目前的氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的傳感器Introduction都是固定的,但不同場合所需的觀測數(shù)據(jù)并不相同,有的傳感器并不需要.系統(tǒng)氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中離不開傳感器,當系統(tǒng)中傳感器較多時就的設計主要采用了CAN總線技術.傳感器模塊獨立設計,可以實現(xiàn)即插即用.傳需要使用總線相連.CAN總線是一種優(yōu)秀的現(xiàn)場總線,具有可連接設感器模塊與上位機采用CAN總線通信.備數(shù)目多、傳輸距離遠、抗干擾能力強等許多優(yōu)點,CAN總線國際標關鍵詞準的制定,更推動了它的發(fā)展

2、與應用,CAN總線已經(jīng)被廣泛用于工業(yè)CAN總線;氣象數(shù)據(jù);即插即用現(xiàn)場控制、智能大廈、環(huán)境監(jiān)控等眾多領域.為適應多要素的氣象觀中圖分類號TN98[122]測,提出了基于CAN總線的氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng).文獻標志碼A1系統(tǒng)總體設計Overalldesignofsystem系統(tǒng)由傳感器模塊、通信模塊、上位機3部分組成.傳感器模塊負責采集數(shù)據(jù),通信模塊負責把處理好的數(shù)據(jù)上傳到上位機中,上位機負責顯示、保存數(shù)據(jù).其中通信模塊采用CAN總[3]線.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示.收稿日期2009206227圖1氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)資助項目江蘇省高校自然科學基金(06KJD52Fi

3、g.1Structureofmeteorologicaldataacquisitionsystem0122);江蘇省“六大人才高峰”基金(062A2027)作者簡介毛春奎,男,碩士生,研究方向為現(xiàn)場總線、智能儀表.mck0518@sohu.com2系統(tǒng)硬件設計張穎超,男,教授,主要從事系統(tǒng)控制和仿Designofsystemhardware真、網(wǎng)絡控制技術等方面的教學與科研工作2.1傳感器模塊1南京信息工程大學信息與控制學院,南京,210044傳感器模塊由風速、風向、雨量、溫度、濕度、氣壓6個獨立的模塊毛春奎,等.基于CAN總線的氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng).166

4、MAOChunkui,etal.CANfieldbus2basedmeteorologicaldataacquisitionsystem.組成,它們分別掛接在CAN總線上.區(qū).在初始化時對控制段編程寫入配置通信參數(shù).微如果需要增加觀測參數(shù),只要再加傳感器模塊控制器也是通過這個段來控制CAN總線上的通即可,無需改變其他模塊.信的.每個傳感器接一個主控制器(單片機),主控制應發(fā)送的報文必須被寫入發(fā)送緩沖器.成功接器連接CAN協(xié)議控制器,協(xié)議控制器上裝有與總線收信息后,微控制器從接收緩沖器中讀取接收的報相連的接口,從而構(gòu)成智能傳感器模塊.文,然后釋放此空間以供

5、下次使用.[4]主控制器是整個模塊的核心,負責處理該傳感2.2.2通用CAN總線收發(fā)器PCA82C250器的數(shù)據(jù),并通過訪問CAN協(xié)議控制器來實現(xiàn)對CAN總線收發(fā)器提供了CAN控制器與物理總CAN總線的訪問.線之間的接口,是影響網(wǎng)絡系統(tǒng)安全性、可靠性和電2.1.1風速傳感器模塊磁兼容性的主要因素.風速檢測采用EC29S(X)風速傳感器,傳感器輸PCA82C250是CAN協(xié)議控制器和物理總線之出脈沖串.該脈沖串會有一定的干擾,必須用施密特間的接口,對總線提供差動發(fā)送能力,對CAN協(xié)議觸發(fā)器進行脈沖整形,再用主控制器進行計數(shù),從而控制器提供差動接收能力.算出

6、風速.2.2.3即插即用式設計2.1.2風向傳感器模塊考慮到現(xiàn)在的氣象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的傳感器都是風向檢測采用EC29S(X)數(shù)字風向傳感器,傳感固定的,但不同場合所需要觀測的數(shù)據(jù)并不相同,有器輸出7位格雷碼.主控制器根據(jù)格雷碼計算出對的傳感器并不需要.為了便于系統(tǒng)的不同應用,并根應的風向.據(jù)SJA1000支持熱插拔的特性,本系統(tǒng)的傳感器模2.1.3雨量傳感器模塊塊與通信模塊分開設計,不同的觀測站可以根據(jù)自雨量檢測采用PH100RS02型翻斗式雨量傳感身的要求配置傳感器模塊,需要增加觀測參數(shù)時,只器,輸出脈沖串.每記錄一個脈沖信號,便代表需再插上一個傳感器模

7、塊即可.012mm降水.所以,傳感器模塊的主控制器只接了協(xié)議控制雨量傳感器模塊的設計與風速傳感器模塊相器,并沒有接總線收發(fā)器.同,脈沖信號整形之后,再用主控制器處理.所以,只在物理總線上接有多個總線收發(fā)器,每個總線要把風速傳感器模塊電路的傳感器換成PH100RS02收發(fā)器就是一個通信接口.型翻斗式雨量傳感器即可,只是軟件部分有所不同.當需要配置傳感器模塊時,把傳感器模塊上的其它傳感器模塊設計思路相似.如果需要增加協(xié)議控制器的通信接口與總線收發(fā)器的通信接口相觀測參數(shù),只需要再增加一個帶CAN協(xié)議控制器的連即可.[4]傳感器模塊即可.2.2.4USB2CAN

8、轉(zhuǎn)換器設計2.2通信模塊CAN總線雖有可連接設備數(shù)目多、傳輸距離遠、通信模塊采用