基于CAN总线的远程数据采集系统的设计

第３６卷第５期　２００６年９月　航空计算技术　Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ＶｏＩ．３６　Ｎｏ．５　Ｓｅｐ．２００６　

基于ＣＡＮ总线改进的机车数据采集系统　

魏雅　一，丁学文　，加云岗　（１．陕西纺织服装职业技术学院自动化系，陕西成阳７１２０００；　２．西安工程大学电信学院，陕西西安７１００４８；３．西安工程大学计算机学院，陕西西安７１００４８）　摘要：介绍了基于ＣＡＮ总线改过的机车数据采集系统。采用内嵌ＣＡＮ控制器的微处理器　（Ｐ８７Ｃ５９１）来改进传统模拟仪表，使它们成为具有相互通讯能力的智能仪表（节点），通过ＣＡＮ总线　和上位机通讯，对各仪表测量数据采集、存储、分析和管理来监测机车运行状况，保证机车的正常运　行。具有记录面广、存储容量大、数据处理灵活等优点，有广泛的应用前景。　关键词：ＣＡＮ总线；智能仪表；数据采集；Ｐ８７Ｃ５９１　中图分类号：ＴＰ２７４．２　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７ｌ－６５４Ｘ（２００６）０５－００２７－０３　

引言　ＣＡＮ…属于总线式串行通信网络，由于其独特的　设计，与一般的通信总线相比，ＣＡＮ总线的数据通信　具有突ｍ的可靠性、实时性和灵活性；ＣＡＮ总线早已　成为国际标准　ｊ，其应用范围也从最初的汽车电控逐　步扩展到过程１　业、机械Ｔ业、纺织机械、农用机械，机　器人、数控机床、医疗器械及传感器等领域。并已被公　认为几种最有前途的现场总线之一。ＣＡＮ总线上的　节点一般采用单片机外加ＣＡＮ控制器的设计方法不　利于产品的集成和成本的降低。现在Ｐｈｉｌｉｐｓ公司推　的Ｐ８７Ｃ５９１集成了ＣＡＮ控制器ＳｊＡ１０００。　’’。本文　将详细介绍基于ＣＡＮ总线的机车数据采集系统，重点　在于用Ｐ８７Ｃ５９１微处理器进行节点的设计和应用。　通过对机车的牵引电机、压力表、温度表、电流表、电压　表及柴油机转速的上下限的设置及分析，随时记录并　且提示列车司机机车运行的状况，并把历史数据存储　以备机车检修使用。从而保证ｒ机车的止常运行。上　位机采用Ｄｅｌｐｈｉ　７．Ｏ设计人机界面及管理数据，具有　人机界面友好、操作简单、运行可靠、有一定的应用价　值。由于篇幅问题，本文只阐述下位机的软硬件设计　及各节点的通讯。　

・现场总线与网络通信・　低压电器（２０１２Ｎｏ．７）　

基于ＣＡＮ总线的分布式　

智能温度采集系统设计　

牛广文　（兰州工业高等专科学校电气工程系，甘肃兰州７３００５０）　

摘要：针对工业现场及物资储存等环境的温度实时监控，设计了一种基于ＣＡＮ　总线的分布式温度检测系统。采用微控制器ＰＩＣ１６Ｆ８７７、ＣＡＮ总线控制器ＭＣＰ２５１５、温　度传感器ＤＳ１８Ｂ２０、ＣＡＮ收发器８２Ｃ２５０作为现场温度采集的智能节点，通过ＣＡＮ总线　网络和ＣＡＮ总线适配卡ＰＣＩ一９８１０实现上位Ｐｃ机与现场节点的数据通信。设计了各　部分的硬件电路及检测系统软件。系统结构简洁、扩容方便、可靠性高，具有一定的工　程实用价值。　关键词：ＣＡＮ总线；温度测量；智能节点；ＰＩＣ１６Ｆ８７７；ＤＳ１８Ｂ２０　中图分类号：ＴＰ　２７３：ＴＰ　３３６文献标志码：Ａ文章编号：１００１—５５３１（２０１２）０７—　００４３－０５　牛广文（１９６７一），　男，高级工程师，主　要从事计算机自动　控制技术、智能检　测技术的教学与应　用研究。　

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　

Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＣＡＮ　Ｂｕｓ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｎｏｄｅ　

．　ＮｌＵ　Ｇｕａｎｇｗｅｎ　（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌａｎｚｈｏｕ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｌａｎｚｈｏｕ　７３００５０，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＣＡＮ　ｂｕｓ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｎｏｄｅ　ｗａｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｆｏｒ　ｉｎ・　ｄｕｓｔｒｉａｌ　ｆｉｅｌｄ　ａｎｄ　ｓｔｏｃｋｐｉｌｅ．Ｏｎ・ｓｉｔｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｎｏｄｅｓ　ｃｏｎｓｉｓｔ　ｏｆ　ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　ＰＩＣ１６Ｆ８７７，　ＣＡＮ　ｂｕｓ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　ＭＣＰ２５１５，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｓｅｎｓｏｒ　ＤＳ１８Ｂ２０　ａｎｄ　ＣＡＮ　ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ　８２Ｃ２５０．Ｔｈｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｂｅ—　ｔｗｅｅｎ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｎｏｄｅｓ　ａｎｄ　ｈｏｓｔ　ＰＣ　ｗａｓ　ａｃｈｉｅｖｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ＣＡＮ　ｂｕｓ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ａｎｄ　ａｄａｐｔｅｒ　ｃａｒｄ　ＰＣＩ一９８　１０．Ｈａｒｄｗａｒｅ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｏｆ　ｅａｃｈ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｏｎ　ｔｈｉｓ　ｂａｓｉｓ，ｔｈｅ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｏｆ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗａｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｓ　ｓｉｍｐｌｅ　ｏｆ　ｅａｓｙ　ｅｘｐａｎｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｌｅ，ａｎｄ　ｈａｓ　ｓｏｍｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｖａｌｕｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＣＡＮ　ｂｕｓ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ；ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　ｎｏｄｅ；ＰＩＣ１６Ｆ８７７；ＤＳ１８Ｂ２０　

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海洋维权执法浮标信息采集系统的CAN总线设计

作者：唐原广 刘晓 王朋朋

来源：《现代电子技术》2013年第10期

摘 要： 我国的海上疆土非常的辽阔，海洋开发和海洋探测对于我国经济的发展具有深远的意义。海洋资料浮标是海洋环境监测与海洋灾害预报的主要手段之一，具有全天候、长期连续、定点监测的特点。根据海洋维权执法浮标的特点，运用现场总线技术，设计了基于CAN总线的浮标数据采集系统。实验表明，CAN总线的应用为海洋维权执法浮标采集系统提供了一种新的采集方式，组成了一套总线化、模块化、高可维护性的系统。

关键词： 通信； CAN总线； 海洋浮标； 数据采集

中图分类号： TN911⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）10⁃0031⁃02

海洋维权执法浮标基于目前的大型海洋资料型浮标安装高清晰度图像采集系统和声学传感器阵列，定点获取关键海域的舰船信息，获取海洋侵权目标、提升全天候探测能力；分别研制基于浮标卫星和飞机卫星的高速数据实时传输系统，结合目标特征数据库，实现对侵权目标的特征识别和研判；综合集成上述传输技术、探测技术和分析研判技术等，在东海特定敏感区域开展维权执法目标探测识别与信息传输技术集成三位一体的信息综合监视示范应用。

但是，我国目前的海洋资料浮标信息采集系统仍存有许多不足之处：浮标信息采集系统实现对浮标内信息的集成，完成浮标上图像信息、水声信息、水文环境参数信息、浮标体安全参数信息的采集、存储和传输。数据采集处理系统种类多，给使用和维护带来了极大的不便。因此为克服传统浮标采集系统的不足，本文将CAN总线应于海洋维权浮标采集系统，主机和通讯机通过CAN总线相连，CAN总线数据通信具有可靠性、实性及灵活性的特点，因此解决了大型海洋浮标数据采集系统的扩展性差的缺点[1]。浮标系统电气部分分为：电源系统、浮标信息采集系统、水下声阵列信息采集与识别系统、高清图像采集与识别系统、高速卫星通信系统、水文气象传感器和浮标体安全监控传感器。

７８　化工自动化及仪表　第３９卷　

基于ＳＴＭ３２和ＣＡＮ总线的智能　

数据采集节点设计　

张河新　王晓辉　黄晓东　

（河南科技大学机电工程学院，河南洛阳４７１００３）　

摘　要　针对工业控制网络对实时数据传输的需求，提出了一种基于ＣＯＲＴＥＸ—Ｍ３内核３２位ＡＲＭ微处　理器ＳＴＭ３２的ＣＡＮ总线智能数据采集节点设计方案。给出了节点的硬件电路和软件设计方案。经调　试表明，各节点之间的通讯可靠，抗干扰能力强，达到预期设计目的。　关键词　现场总线ＣＡＮ总线ＳＴＭ３２数据采集　中图分类号ＴＨ８６３　．１　文献标识码　Ｂ　文章编号　１０００—３９３２（２０１２）Ｏ１－００７８￣３　

ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ，控制器局域　

网）是一种有效支持实时控制的串行数据通信网　

络。自上世纪８０年代诞生以来，ＣＡＮ总线以其　可靠性好、实时性高及组网简便灵活等优势而受　

到人们的青睐，并在众多行业领域内得到了广泛　的应用。　随着工业技术的不断进步，控制过程的自动　化与网络化是必然的发展趋势，同时数据的传输　

量越来越大，对数据传输的实时性要求也更加苛　刻。笔者采用内置ＣＡＮ控制器的高性能微处理　

器ＳＴＭ３２Ｆ１０３Ｃ８Ｔ６作为节点的微处理器，使用带　

隔离的高速集成ＣＴＭ１０５０Ｔ作为ＣＡＮ收发器，数　

据输入输出通道采用光电耦合器进行隔离，设计　了ＣＡＮ总线系统的数据采集节点。本设计节点　

具有体积小、功耗低、抗干扰能力强、实时性高及　数据处理能力强等优势。　

１　系统总体结构　

ＣＡＮ总线作为一种工业现场总线，它将传统　分布式控制系统结构中主机的常规测试与控制功　

能分散到现场各节点来完成。这样主机便从原来　

繁重的底层设备监控任务中解放出来，从而实现　

更高层次的控制和管理功能。　工业现场的ＣＡＮ总线系统可由上位机（ＰＣ　

机或工控机）、数据转换器和现场的节点构　成¨　］。上位机通过数据转换器接入ＣＡＮ总线，　

带有ＣＡＮ接Ｅｌ的现场节点作为从机挂接在ＣＡＮ