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基于CAN總線的嵌入式水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2010-12-14 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

2.1.2 CAN收發(fā)子程序
CAN協(xié)議是建立在ISO的開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)模型的基礎(chǔ)上的,取其中的3層:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的功能可由CAN接口芯片實(shí)現(xiàn),而應(yīng)用層的功能則要靠應(yīng)用程序完成。CAN總線接口通信模塊是接收和發(fā)送CAN總線數(shù)據(jù)。主要操作包括CAN控制器初始化和CAN總線上接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的操作。
CAN收發(fā)子程序主要完成CAN控制器的初始化和CAN數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送。CAN控制器的初始化主要是給相應(yīng)的寄存器寫(xiě)入一定的數(shù)值以完成各種參數(shù)的設(shè)置,如波特率、位周期寬度、采樣點(diǎn)位置等。
CAN控制器有3個(gè)獨(dú)立的發(fā)送緩沖寄存器,發(fā)送時(shí)要判斷緩沖空閑。本設(shè)計(jì)中,先判斷第一主發(fā)送緩沖區(qū),然后進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換,啟動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)。接收采用中斷方式。報(bào)文發(fā)送、接收數(shù)據(jù)流程如圖4所示。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/151195.htm


2.1.3 iCAN協(xié)議報(bào)文處理
iCAN協(xié)議為CAN總線的應(yīng)用層協(xié)議。該協(xié)議是基于CAN的內(nèi)部通信協(xié)議,小巧、通信效率高,對(duì)硬件資源要求低,適用于小型系統(tǒng)。系統(tǒng)中的設(shè)備統(tǒng)稱(chēng)為iCAN節(jié)點(diǎn)。iCAN協(xié)議定義的通信方式是“面向節(jié)點(diǎn),基于連接”的通信方式。“面向節(jié)點(diǎn)”是指源節(jié)點(diǎn)地址及目的節(jié)點(diǎn)地址均已給定,即對(duì)于任何一個(gè)報(bào)文參與通信的雙方是確定的。“基于連接”是指在網(wǎng)絡(luò)中任何一個(gè)參與通信的從站設(shè)備都必須和主站設(shè)備之間建立一個(gè)獨(dú)立的通信連接。這樣也為對(duì)任何一個(gè)設(shè)備的通信進(jìn)行監(jiān)控提供可能。
iCAN協(xié)議使用了擴(kuò)展幀格式CAN報(bào)文,對(duì)CAN報(bào)文的29位標(biāo)識(shí)符和報(bào)文數(shù)據(jù)都做了詳細(xì)規(guī)定。報(bào)文標(biāo)識(shí)符制定了數(shù)據(jù)通信中的源節(jié)點(diǎn)MACID和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)MACID,并指示了報(bào)文的功能以及所要訪問(wèn)的資源。報(bào)文標(biāo)識(shí)符被分為5個(gè)部分:SrcMACID(源節(jié)點(diǎn)編號(hào))、De2stMACID(目標(biāo)節(jié)點(diǎn)編號(hào))、ACK位、FUNC ID(功能碼)、Source ID(資源節(jié)點(diǎn)編號(hào))。
監(jiān)測(cè)終端要收發(fā)的數(shù)據(jù)必須符合iCAN協(xié)議報(bào)文的格式,先要把CAN的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符合iCAN協(xié)議格式的報(bào)文,再通過(guò)CAN的首發(fā)子程序接收和發(fā)送。
2.2 上位機(jī)管理軟件設(shè)計(jì)
完成上述設(shè)計(jì)后,在計(jì)算機(jī)端還需要一套水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)管理軟件,以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集、與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)查詢(xún)等功能。上位機(jī)軟件流程如圖5所示。


監(jiān)測(cè)終端采集傳感器信號(hào),實(shí)時(shí)獲得水位數(shù)據(jù)并通過(guò)ZOPC_SERVER服務(wù)器傳輸?shù)娇蛻舳薑ingVIEW,同時(shí)KingVIEW作為服務(wù)器提供數(shù)據(jù)給SQL數(shù)據(jù)庫(kù)。在KingVIEW的圖形化界面上既可以顯示實(shí)時(shí)水位數(shù)據(jù),又可以查看歷史水位數(shù)據(jù)。

3 結(jié)束語(yǔ)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該系統(tǒng)可通過(guò)1根雙絞線在通信速率為9 600 b/s的情況下,可在6 km范圍內(nèi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)63個(gè)節(jié)點(diǎn)的水位信息。此嵌入式水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可應(yīng)用在基于ARM7核心的多點(diǎn)水位監(jiān)測(cè)的工廠、城市供水、隧道等場(chǎng)合。本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)水位信息采集的現(xiàn)場(chǎng)總線通信,使各節(jié)點(diǎn)連接在總線網(wǎng)絡(luò)上,實(shí)時(shí)獲取水位信息,方便數(shù)據(jù)庫(kù)的管理和更新,可進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的定點(diǎn)定時(shí)水位查詢(xún)。


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