基于CAN-LIN總線的海洋水文氣象觀測平臺研制.pdf

1、水文氣象參數(shù)的獲得是開發(fā)海洋、利用海洋尤其重要的一個方面,然而以往的氣象或水文儀器多采取傳感器接口和中心控制器直接連接的方式,這種集中式控制可以有效降低成本,但其擴(kuò)充性較差,儀器的開放性不足。對于多參數(shù)系統(tǒng),隨著參數(shù)的增多,數(shù)據(jù)量的增大,這種封閉的集中控制方式的弊端逐漸顯現(xiàn),可維護(hù)性變差,無法滿足正常穩(wěn)定高效的工作要求?；贑AN/LIN總線設(shè)計的海洋水文氣象觀測系統(tǒng),將傳感器和主控器之間通過CAN/LIN總線聯(lián)系起來,不僅能夠滿足數(shù)據(jù)

2、的傳輸要求,同時也使得整個系統(tǒng)的連接方式簡潔,設(shè)備之間的擬合度較小,降低了功耗,具有更高的開放性、可維護(hù)性和穩(wěn)定性。
　　系統(tǒng)對硬件電路進(jìn)行模塊化設(shè)計,分為傳感器模塊和主控模塊,它們通過CAN/LIN總線聯(lián)系在一起。傳感器模塊采用了通用化設(shè)計,可搭載不同傳感器,并根據(jù)相關(guān)規(guī)范定時采集傳感器數(shù)據(jù);主控模塊配備 MCGS顯示屏和微型打印機(jī),通過CAN/LIN總線收集傳感器信息,并定時發(fā)送到岸站系統(tǒng)。
　　本論文在 CAN2.0

3、A/B協(xié)議的基礎(chǔ)上,設(shè)計規(guī)劃出適合于水文氣象系統(tǒng)的CAN應(yīng)用層協(xié)議,和基于LIN總線的串口協(xié)議,并以STM32為主控MCU實現(xiàn)了該協(xié)議;制定編寫了分層的軟件架構(gòu),并使用UML狀態(tài)圖對系統(tǒng)頂層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了狀態(tài)設(shè)計,明確了處理數(shù)據(jù)采樣任務(wù)和輔助任務(wù)之間的接口和跳轉(zhuǎn)關(guān)系;主控模塊使用組態(tài)化軟件編寫顯示屏界面;主控模塊和傳感器模塊均采用SD卡文件系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲備份功能;實現(xiàn)了歷史數(shù)據(jù)的自動/手動打印。
　　系統(tǒng)經(jīng)過測試,數(shù)據(jù)采集正常,傳輸