一種基于can總線的環(huán)境數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于CAN總線的環(huán)境數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)，包括用于采集并輸出環(huán)境數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集前端，用于對接收到的采集數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理的單片機主控制器，用于接收、轉(zhuǎn)換、傳輸采集數(shù)據(jù)和控制信號的CAN總線，用于接收并顯示采集數(shù)據(jù)，同時發(fā)出控制信號的顯示控制終端，各部分之間雙向通信連接。本發(fā)明通過數(shù)據(jù)采集前端采集工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境數(shù)據(jù)，通過單片機主控制器對采集數(shù)據(jù)進行處理，通過CAN總線傳輸數(shù)據(jù)和控制信號，通過顯示控制終端控制數(shù)據(jù)采集終端工作和顯示各傳感器數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的遠程監(jiān)控和實時顯示，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，并且CAN總線的每條線路均可以連接最多110個節(jié)點，多個CAN節(jié)點能同時傳輸數(shù)據(jù)，傳輸可靠好、實時性強。
【專利說明】
一種基于CAN總線的環(huán)境數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種環(huán)境數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)，具體是一種基于CAN總線的環(huán)境數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)場總線(Fieldbus)是近年來迅速發(fā)展起來的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設(shè)備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。由于現(xiàn)場總線簡單、可靠、經(jīng)濟實用等一系列突出的優(yōu)點，因而受到了許多標準團體和計算機廠商的高度重視。
[0003]現(xiàn)場總線是一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，是自動化領(lǐng)域中底層數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。
[0004]簡單說，現(xiàn)場總線就是以數(shù)字通信替代了傳統(tǒng)4_20mA模擬信號及普通開關(guān)量信號的傳輸，是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的全數(shù)字、雙向、多站的通信系統(tǒng)。
[0005]CAN總線是一種符合國際標準的工業(yè)級現(xiàn)場總線，每條線路可以連接最多110個節(jié)點，多個CAN節(jié)點能同時傳輸數(shù)據(jù)。通過使用CAN總線可以有效解決現(xiàn)有環(huán)境數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)的傳輸可靠性和實時性低的問題，本案由此產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種傳輸可靠好、實時性強的基于CAN總線的環(huán)境數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0008]—種基于CAN總線的環(huán)境數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)，包括
[0009]數(shù)據(jù)采集前端，用于采集并輸出工業(yè)現(xiàn)場的光照度、壓力與溫濕度數(shù)據(jù)；
[0010]單片機主控制器，用于對接收到的采集數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，同時，控制數(shù)據(jù)采集前端進行采集工作；
[0011 ] CAN總線，用于接收、轉(zhuǎn)換、傳輸采集數(shù)據(jù)和控制信號；
[0012]顯示控制終端，用于接收并顯示采集數(shù)據(jù)，同時發(fā)出控制信號；
[0013]所述的數(shù)據(jù)采集前端與單片機主控制器雙向通信連接，所述的單片機主控制器與CAN總線雙向通行連接，所述的CAN總線與顯示控制終端雙向通信連接。
[0014]進一步地，所述的數(shù)據(jù)采集前端包括用于采集光照度數(shù)據(jù)的光照度傳感器，用于采集壓力數(shù)據(jù)的壓力傳感器，用于采集溫度數(shù)據(jù)的溫度傳感器以及用于采集濕度數(shù)據(jù)的濕度傳感器。
[0015]進一步地，所述的單片機主控制器采用Motolora M683XX單片機。
[0016]進一步地，所述的CAN總線包括用于接收采集數(shù)據(jù)和控制信號的通訊模塊，用于傳輸采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)總線，用于傳輸控制信號的信號總線，用于實現(xiàn)顯示控制終端和CAN總線數(shù)據(jù)交換的CAN接口卡;所述的CAN接口卡通過USB接口連接顯示控制終端。
[0017]進一步地，所述的CAN接口卡采用USBCAN-21型CAN接口卡。
[0018]進一步地，所述的顯示控制終端采用PC終端、平板電腦或手機終端。
[0019]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過數(shù)據(jù)采集前端采集工業(yè)現(xiàn)場的光照度、壓力與溫濕度數(shù)據(jù)，通過單片機主控制器對采集數(shù)據(jù)進行處理，通過CAN總線傳輸數(shù)據(jù)和控制信號，通過顯示控制終端控制數(shù)據(jù)采集終端工作和顯示各傳感器數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的遠程監(jiān)控和實時顯示，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，并且CAN總線的每條線路均可以連接最多110個節(jié)點，多個CAN節(jié)點能同時傳輸數(shù)據(jù)，傳輸可靠好、實時性強。
【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0021]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。
[0022]圖2是本發(fā)明的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0023]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種基于CAN總線的環(huán)境數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集前端1、單片機主控制器2、CAN總線3和顯示控制終端4，數(shù)據(jù)采集前端I與單片機主控制器2雙向通信連接，單片機主控制器2與CAN總線3雙向通行連接，CAN總線3與顯示控制終端4雙向通信連接。
[0025]數(shù)據(jù)采集前端I用于采集工業(yè)現(xiàn)場的光照度、壓力與溫濕度數(shù)據(jù)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將采集數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機主控制器2，數(shù)據(jù)采集前端I包括用于采集光照度數(shù)據(jù)的光照度傳感器101，用于采集壓力數(shù)據(jù)的壓力傳感器102，用于采集溫度數(shù)據(jù)的溫度傳感器103，用于采集濕度數(shù)據(jù)的濕度傳感器104。
[0026]單片機主控制器2用于對接收到的采集數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，并將經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到CAN總線3，同時，單片機主控制器2還用于控制數(shù)據(jù)采集前端I進行采集工作。單片機主控制器2采用Motolora M683XX單片機，在同樣的速度下所用的時鐘頻率較低，使得高頻噪音低，抗干擾能力強，更適合與工控領(lǐng)域及惡劣的環(huán)境。
[0027]CAN總線3用于接收、傳輸采集數(shù)據(jù)和控制信號，傳輸可靠好、實時性強。CAN總線包括用于接收采集數(shù)據(jù)和控制信號的通訊模塊301，用于傳輸采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)總線302，用于傳輸控制信號的信號總線303，用于實現(xiàn)顯示控制終端4和CAN總線3數(shù)據(jù)交換的CAN接口卡304，CAN接口卡304通過USB接口連接顯示控制終端4，CAN接口卡304采用USBCAN-2I型CAN接口卡，每一個CAN通道均集成電氣隔離保護電路，并且符合CAN2.0A/B規(guī)范，支持5Kbps-1Mbps之間的任意波特率，可方便的并且高可靠的將PC擴展成CAN總線的控制節(jié)點。
[0028]顯示控制終端4用于接收并顯示采集數(shù)據(jù)，同時發(fā)出控制信號，通過CAN總線3傳輸?shù)絾纹瑱C主控制器2，通過單片機主控制器2控制數(shù)據(jù)采集終端I完成數(shù)據(jù)采集工作。顯示控制終端4采用PC終端、平板電腦或手機終端。
[0029]本發(fā)明工作原理:如圖2所示，首先，顯示控制終端4發(fā)布控制信號到CAN總線3，通訊模塊301接收到控制信號，通過CAN接口卡304實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，經(jīng)信號總線303傳輸?shù)絾纹瑱C主控制器2，單片機主控制器2通過無線網(wǎng)絡(luò)控制數(shù)據(jù)采集終端I的各傳感器進行數(shù)據(jù)采集工作;數(shù)據(jù)采集終端I的各傳感器將采集到的光照度、壓力和溫濕度數(shù)據(jù)經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到單片機主控制器2，單片機主控制器2對接收到的數(shù)據(jù)進行處理，并將經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到CAN總線3，通訊模塊301接收到采集數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)總線302傳輸?shù)紺AN接口卡304，通過CAN接口卡實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，傳輸?shù)斤@示控制終端4進行顯示，實現(xiàn)對傳感器的遠程控制和實時顯示其各項采集數(shù)據(jù)，傳輸可靠好、實時性強。
[0030]本發(fā)明通過數(shù)據(jù)采集前端采集工業(yè)現(xiàn)場的光照度、壓力與溫濕度數(shù)據(jù)，通過單片機主控制器對采集數(shù)據(jù)進行處理，通過CAN總線傳輸數(shù)據(jù)和控制信號，通過顯示控制終端控制數(shù)據(jù)采集終端工作和顯示各傳感器數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境的遠程監(jiān)控和實時顯示，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，并且CAN總線的每條線路均可以連接最多110個節(jié)點，多個CAN節(jié)點能同時傳輸數(shù)據(jù)，傳輸可靠好、實時性強。
[0031 ]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0032]以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明結(jié)構(gòu)所作的舉例和說明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于CAN總線的環(huán)境數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:包括 數(shù)據(jù)采集前端(I)，用于采集并輸出工業(yè)現(xiàn)場的光照度、壓力與溫濕度數(shù)據(jù)； 單片機主控制器(2)，用于對接收到的采集數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理，同時，控制數(shù)據(jù)采集前端(I)進行采集工作； CAN總線(3)，用于接收、轉(zhuǎn)換、傳輸采集數(shù)據(jù)和控制信號； 顯示控制終端(4)，用于接收并顯示采集數(shù)據(jù)，同時發(fā)出控制信號； 所述的數(shù)據(jù)采集前端(I)與單片機主控制器(2)雙向通信連接，所述的單片機主控制器(2)與CAN總線(3)雙向通行連接，所述的CAN總線(3)與顯示控制終端⑷雙向通信連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAN總線的環(huán)境數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)采集前端(I)包括用于采集光照度數(shù)據(jù)的光照度傳感器(101)，用于采集壓力數(shù)據(jù)的壓力傳感器(102)，用于采集溫度數(shù)據(jù)的溫度傳感器(103)以及用于采集濕度數(shù)據(jù)的濕度傳感器(104)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAN總線的環(huán)境數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的單片機主控制器(2)采用Motolora M683XX單片機。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAN總線的環(huán)境數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的CAN總線包括用于接收采集數(shù)據(jù)和控制信號的通訊模塊(301)，用于傳輸采集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)總線(302)，用于傳輸控制信號的信號總線(303)，用于實現(xiàn)顯示控制終端(4)和CAN總線(3)數(shù)據(jù)交換的CAN接口卡(304);所述的CAN接口卡(304)通過USB接口連接顯示控制終端⑷。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于CAN總線的環(huán)境數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的CAN接口卡(304)采用USBCAN-21型CAN接口卡。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于CAN總線的環(huán)境數(shù)據(jù)采集監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的顯示控制終端(4)采用PC終端、平板電腦或手機終端。
【文檔編號】H04L12/40GK105910655SQ201610517060
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】金中朝
【申請人】金中朝