基于CAN总线的温湿度检测仪设计开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)
  1. 目的意义

随着社会的高速发展,人们对生活的要求也越来越高。在日常生活中,环境的温度、湿度值也渐渐成为了人们日常关注的对象。同时,温湿度的测量在很多领域都有着广泛的应用,传统的人工测试方法费时费力,而且精度也往往不高。因而便有了更加智能方便的温湿度测量系统的出现,以便实时监测温湿度值,并且根据实时测得的数据来对一些设备进行控制,来确保当前环境的温湿度值达 到要求。

该课题的研究目的是将CAN总线技术灵活应用到多传感器数据采集系统中去,实现传感器数据采集系统的全面数字化。不仅要能提高单个采集单元的多通道数据采集的精度,还需要完成多个采集单元采样数据的融合重组,并能与测试台完成数据交换。因此要从多个方面考虑来提高系统的性能,包括采集能力、抗干扰能力、网络设备之间的通信可靠性、实时性等。

2、国内外现状

1960年至1970年期间,电子技术迅速发展,半导体产品、集成电路逐步取代了电子真空管、分立元件,国外成套的数据采集设备进入国内市场,而此时的数据采集系统程序固定、功能简单。从20世纪70年中后期,诞生了采集器、仪表同计算机溶为一体的数据采集系统,而与此同时,电子仪表和计算机不断提高,且不断扩大其应用范围,以微处理器为基础的分散型控制开始形成。

20世纪90年代至今,数据采集已经成为了一种专门的技术,该阶段并行总线的数据采集系统已经向模块化、即插即用和高速的方向发展,而串行总线的数据采集系统朝着智能化方向和分布式系统结构发展。数据采集物理层通信,由于采用 RS‐232、RS‐485、双绞线、光纤等技术,其应用范围越来越广,技术也变得越来越完善。随着通信技术、网络技术、工业控制技术等一系列技术的发展,RS‐485和BITBUS 作为通信的方式,由于是一主节点多从节点的网络结构,通信效率不高,越来越不能满足一些测量现场的需求。例如在某些航天测量系统中,主从设备之间总是需要进行数据的交换,使用 RS485就显得不那么灵活。

1986年2月,在美国底特律汽车工程协会举办的会议上德国的 Bosch公司向全世界推出了一种全新的串行总线,叫做CAN控制器局域网,用于汽车内部相关参数的测量部件与控制部件之间的数据通信。CAN总线可以多主方式工作,能够与网络中的任何一个节点在任意时刻主动发生通信,通信顺序可根据帧ID的优先级进行选择,所以能够优先发送紧急信号。CAN总线的数据链路层和物理层功能很强大,使得CAN总线在通信过程中的抗干扰性能和自主检错的性能得到了很大的保证。

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