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- 0蕾蕾l0 2011-04-12 00:00:00
- 構(gòu)原理 糧食在儲藏期間，由于受環(huán)境、氣候和通風(fēng)條件等因素的變化，糧倉內(nèi)溫度或濕度會(huì)發(fā)生異常，這極易造成糧食的霉?fàn)€、或發(fā)生蟲害。那么針對糧食儲藏的特殊性，我們選擇了糧倉內(nèi)的溫度和濕度作為主要監(jiān)測參數(shù)，把糧蟲發(fā)生情況作為輔助參數(shù)。 整個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)由上位管理主機(jī)（HOST）、USB/CAN轉(zhuǎn)換器和多個(gè)智能節(jié)點(diǎn)組成。節(jié)點(diǎn)的數(shù)量由大型倉庫里的糧庫數(shù)量決定，一般在采用標(biāo)準(zhǔn)幀進(jìn)行CAN通信時(shí)，節(jié)點(diǎn)不超過110個(gè)；采用擴(kuò)展幀CAN進(jìn)行CAN通信時(shí)，節(jié)點(diǎn)數(shù)量原則上無限制。整個(gè)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)采用總線式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示。 上位管理機(jī)采用PC機(jī)，主要完成整個(gè)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置、糧庫的狀態(tài)查詢、數(shù)據(jù)處理、糧情分析、超限實(shí)時(shí)報(bào)警和報(bào)表打印等功能。下位智能節(jié)點(diǎn)由單片機(jī)、數(shù)據(jù)采集電路和CAN通控制驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。 下位機(jī)不僅要實(shí)時(shí)監(jiān)測本糧庫內(nèi)各個(gè)測試點(diǎn)的溫度、濕度和糧蟲發(fā)生情況，并保存和顯示結(jié)果，還要負(fù)責(zé)接收上位管理機(jī)的命令，根據(jù)上位機(jī)的要求上傳數(shù)據(jù)。 USB/CAN轉(zhuǎn)換器負(fù)責(zé)將上位機(jī)通過USB口輸出的命令轉(zhuǎn)換成CAN總線數(shù)據(jù)格式后，再下傳到CAN總線；或者將下位機(jī)通過CAN總線上傳的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成USB數(shù)據(jù)格式后，再送到PC機(jī)。 2 下位機(jī)硬件電路結(jié)構(gòu) 下位機(jī)以單片機(jī)AT89S52為核心，通過擴(kuò)展顯示電路、數(shù)據(jù)采集電路和CAN通信模塊構(gòu)成一個(gè)完整硬件體系，如圖2所示。 2．1 數(shù)據(jù)采集電路 數(shù)據(jù)采集電路由溫度采集電路、濕度采集電路和糧蟲檢測電路構(gòu)成。溫度檢測采用Dallas公司生產(chǎn)的單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20，它不僅能直接輸出串行數(shù)字信號，而且具有微型化、低功耗、高性能、易于微處理器連接和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。DS18B20數(shù)字溫度傳感器對于實(shí)測的溫度提供了9-12位的數(shù)據(jù)和報(bào)警溫度寄存器，它的測溫范圍為-55℃~+125℃，其中在-10℃~+85℃的范圍內(nèi)的測量精度為±0.5℃。由于每個(gè)DS18B20有唯yi的一個(gè)連續(xù)64位的產(chǎn)品號，所以允許在一根電纜上連接多個(gè)傳感器，以構(gòu)成大型溫度測控網(wǎng)絡(luò)。圖2電路中，設(shè)計(jì)了兩條測溫單總線，每條單總線用一只場效應(yīng)管提供電源，每條總線上可并聯(lián)十幾只數(shù)字溫度傳感器DS18B20。 濕度檢測采用濕度傳感器HIH3610和DS2438組合模塊。HIH-3610是美國Honeywell公司生產(chǎn)的相對濕度傳感器，該傳感器具有精度高、響應(yīng)快速、高穩(wěn)定性、低溫漂、抗化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)及互換性好等優(yōu)點(diǎn)。HIH-3610采用熱固聚酯電容式傳感頭，在芯片內(nèi)部集成了信號處理功能電路，可以完成將相對濕度值變換成電容值，再將電容傳轉(zhuǎn)換成線性的電壓輸出。因此它輸出的模擬濕度信號，不能直接送單片機(jī)處理，必須經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換。DS2438也是Dallas公司的單總線器件，具有A/D功能。HIH3610和DS2438可以組合在一起，構(gòu)成單總線數(shù)字濕度傳感器模塊。 糧蟲檢測器，當(dāng)檢測到糧食蟲害發(fā)生時(shí)，糧蟲檢測器輸出負(fù)脈沖，送微處理器記數(shù)和處理。系統(tǒng)采用一個(gè)8輸入與非門，可帶8臺糧蟲檢測器。 2．2 顯示電路 顯示電路和微控制器的連接采用I2C總線，由于AT89S52單片機(jī)內(nèi)部沒有集成I2C總線模塊，故采用軟件模擬的方法實(shí)現(xiàn)I2C通訊。顯示驅(qū)動(dòng)器采用具有I2C總線的器件SAA1064，可動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)4位8段LED顯示器。它內(nèi)部具有顯存和自動(dòng)刷新功能，可免去微控制器的頻繁刷新任務(wù)，騰出大量時(shí)間做其他事情。 2．3 CAN通信模塊 CAN是現(xiàn)場總線中唯yi被批準(zhǔn)為國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線。其信號傳輸介質(zhì)為雙絞線。通信速率Z高可達(dá)1Mbps/40m，直接傳輸距離Z遠(yuǎn)可達(dá)10Km/5Kbps。CAN協(xié)議采用CRC檢驗(yàn)并可提供相應(yīng)的錯(cuò)誤處理功能，保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性。當(dāng)節(jié)點(diǎn)嚴(yán)重錯(cuò)誤時(shí)，具有自動(dòng)關(guān)閉的功能，以切斷該節(jié)點(diǎn)于總線的聯(lián)系，使總線上的其它節(jié)點(diǎn)及其通信不受影響，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。 圖2中的CAN控制驅(qū)動(dòng)模塊由CAN控制器SJA1000、光耦6N137模塊和CAN驅(qū)動(dòng)器82C50構(gòu)成。SJA1000負(fù)責(zé)與微控制器進(jìn)行狀態(tài)、控制和命令等信息交換，并承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)通信任務(wù)；82C50為CAN控制器和總線接口，提供對總線的差動(dòng)發(fā)送和對CAN控制器的差動(dòng)接收功能。光耦6N137起隔離作用。 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件由上位機(jī)主程序和下位監(jiān)控程序構(gòu)成，上位機(jī)主程序用VB語言開發(fā)，采用模塊化設(shè)計(jì)，具體的功能模塊如圖3所示。利用VB編寫的應(yīng)用軟件人機(jī)界面友好，便于維護(hù)和管理。 下位機(jī)的軟件由下位機(jī)主程序、溫度采集程序、濕度采集程序、糧蟲檢測中斷程序和CAN收發(fā)中斷服務(wù)程序等構(gòu)成。由于篇幅所限這里僅給出了下位機(jī)主程序和CAN通信中斷服務(wù)程序的流程圖，分別如圖4和圖5所示。在下位機(jī)主程序里，系統(tǒng)要首先進(jìn)行單片機(jī)的初始化、CAN的初始化、開外部中斷、開啟計(jì)數(shù)器和使能CAN接收中斷的過程，是系統(tǒng)處于就緒狀態(tài)，然后調(diào)用數(shù)據(jù)采集程序和數(shù)據(jù)處理程序，實(shí)時(shí)采集糧庫現(xiàn)場的參數(shù)并予以處理，處理后的數(shù)據(jù)要保存起來供上位機(jī)隨時(shí)查詢，同時(shí)送顯示器顯示。 糧蟲檢測中斷程序主要完成糧庫發(fā)生糧蟲后的處理，一方面要判斷糧蟲計(jì)數(shù)器是否計(jì)滿，計(jì)滿清零并保存數(shù)據(jù)；一方面設(shè)置糧庫發(fā)生蟲害標(biāo)志，并供上位機(jī)查詢和顯示。 CAN收發(fā)中斷服務(wù)程序負(fù)責(zé)上下位機(jī)的命令和數(shù)據(jù)傳送。當(dāng)上位機(jī)發(fā)送命令時(shí)，CAN接收一個(gè)報(bào)文，CAN的中斷使能標(biāo)志置1，產(chǎn)生接收中斷，CPU立即響應(yīng)，進(jìn)入中斷服務(wù)程序，然后系統(tǒng)再根據(jù)上位機(jī)的具體命令，向上位機(jī)傳送該節(jié)點(diǎn)工作狀態(tài)或采集的數(shù)據(jù)。 4 結(jié)論 由于系統(tǒng)采用了全數(shù)字化的溫度、濕度傳感器，直接輸出的是表示溫度和濕度的數(shù)字信號，不存在由模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換的中間環(huán)節(jié)，所以該系統(tǒng)具有穩(wěn)定可靠、測量精度高、一致性好、無需任何調(diào)整、信號線長短不會(huì)影響其性能等優(yōu)點(diǎn)，還有單總線也帶來安裝方便、線路清晰、節(jié)省線材等長處。上下位機(jī)通信采用CAN總線通信方式，提高了系統(tǒng)內(nèi)部的速率和實(shí)時(shí)性，降低了誤碼傳送的概率。糧蟲檢測器的設(shè)計(jì)使該系統(tǒng)除了能實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度和濕度外，也能監(jiān)測糧食蟲害的發(fā)生情況。
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- CAN總線節(jié)點(diǎn)如何應(yīng)答... CAN總線節(jié)點(diǎn)如何應(yīng)答 展開
2011-05-12 03:33:26
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- 什么是CAN總線，CAN總線的優(yōu)勢和特點(diǎn)
2018-12-05 16:58:47
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2014-06-02 22:40:26
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- CAN總線的優(yōu)點(diǎn)?
2017-11-23 10:16:37
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2018-11-14 06:18:38
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- CAN總線的特點(diǎn)
- 請簡要介紹一下CAN總線的特點(diǎn)（優(yōu)缺點(diǎn)），和現(xiàn)在應(yīng)用的情況。對給予CAN總線的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，可以談?wù)効捶ā?.. 請簡要介紹一下CAN總線的特點(diǎn)（優(yōu)缺點(diǎn)），和現(xiàn)在應(yīng)用的情況。對給予CAN總線的配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，可以談?wù)効捶ā? 展開
2017-09-26 14:22:30
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- CAN總線的含義是什么？
2013-04-01 02:21:54
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2011-04-13 14:04:44
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2017-11-21 14:51:01
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2008-12-14 06:48:48
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- 什么是CAN總線？
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2016-11-27 15:34:57
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- 在CAN總線中，我看了一些資料，說要在CANH與CANL之間接120歐姆電阻，為終端電阻。但又遇到有的地方說是在CANH與RES之間接120歐姆終端電阻。有的地方還說在RES+和RES-之間加電阻，那到... 在CAN總線中，我看了一些資料，說要在CANH與CANL之間接120歐姆電阻，為終端電阻。但又遇到有的地方說是在CANH與RES之間接120歐姆終端電阻。有的地方還說在RES+和RES-之間加電阻，那到底終端電阻應(yīng)該加在什么地方呢？還有120歐阻值是CAN協(xié)議規(guī)定的呢，還是根據(jù)通信距離或節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)決定的呢？ 怎么會(huì)沒人回答呢？是我問的太低級了？還是問的不清晰？很難嗎。。 展開
2010-10-19 22:51:51
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2006-04-22 02:04:55
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- CAN總線測試方案
目前，CAN總線已被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、火車、船舶、自動(dòng)化以及農(nóng)業(yè)機(jī)械方面?？偩€測試方面，示波器能夠捕捉總線信號但受內(nèi)存長度所限，無法長期監(jiān)控，因此橫河推出DL850V總線監(jiān)控功能。
操作要點(diǎn)：
· 新CAN總線模塊（型號720240），可以解讀CAN總線協(xié)議，監(jiān)視總線上的通信數(shù)據(jù)，顯示趨勢波形。把它作為一個(gè)總線節(jié)點(diǎn)連接到CAN總線，可以讀取CAN總線的通信數(shù)據(jù)幀。
· 720240與其他模塊組合可以同時(shí)測量CAN總線通信數(shù)據(jù)、電壓 / 溫度、傳感器輸出等模擬信號的時(shí)間變化，以及ECU邏輯控制信號。
產(chǎn)品優(yōu)勢：
示波記錄儀 DL850E/DL850EV
橫河示波記錄儀
示波記錄儀是一款功能強(qiáng)大的便攜式數(shù)據(jù)采集記錄儀，可以捕捉與分析瞬態(tài)事件，顯示長達(dá)200天的趨勢波形。通過插拔模塊，可以靈活組合電信號與物理信號(傳感器信號，如CAN、LIN和串行總線)的測量，還能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)功率運(yùn)算的觸發(fā)。
· Z大100MS/s，12bit垂直分辨率，Z大1000V輸入
· Z大2Gpts(2GW)內(nèi)存
· Z多可安裝8個(gè)可插入模塊，15種類型可供選擇
· Z大128通道（16×8）通道輸入
· 實(shí)時(shí)硬盤記錄
1. 可選擇內(nèi)置硬盤和外置硬盤（eSATA接口）
2. 16個(gè)通道可同時(shí)提供100KS/s的記錄
測試實(shí)例分享：
如需了解CAN總線測試方案詳細(xì)內(nèi)容，歡迎咨詢安泰測試。
2019-09-23 14:36:04
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2018-11-24 11:20:26
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2018-03-06 07:01:55
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- CAN總線和iCAN的關(guān)系？
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2010-09-19 12:44:13
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2018-01-15 15:04:13
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