基于CAN总线船舶数据采集模块的设计与实现

来源 :大连海事大学 | 被引量 : 15次 | 上传用户:yebailin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
船舶工业是为水上交通、海洋开发和国防建设等行业提供技术装备的现代综合性产业。为了建设海洋强国,关键在于提高船舶自动化技术水平。船舶机舱监控报警系统作为船舶自动化的重要组成部分,它能够自动对主机及辅助设备的运行状况进行监测并进行声光报警。一方面可以确保船舶安全、稳定行驶,另一方面可以起到提醒船上人员的作用。本文设计并实现的船舶机舱数据采集模块就是属于全分布式船舶机舱监控报警系统的一部分,为其底层,也是关键的一层。船舶机舱数据采集模块是具有数据采集、数据处理、运算控制和数据输出等功能的现场智能设备。本文以STM32F107VC为主控制器,采用双路冗余CAN总线设计并实现了开关量输入、开关量输出、热电阻信号输入以及热电偶信号输入模块,CAN总线通信协议采用应用层CANopen协议,且遵循海事电子设备CANopen框架。CANopen协议对船上数据传输内容进行了详细定义,且被广泛应用于船舶自动化领域。根据总体设计方案,对各个船舶数据采集模块进行设计与实现。主控处理器采用STM32F107VC,CAN收发器采用TJA1050,之间用ADUM1201芯片进行光电隔离,以实现抗干扰。首先在Altium Designer开发环境下设计了开关量输入、开关量输出、RTD信号输入以及热电偶信号输入采集模块。开关量输入采集模块实现了 16路数字信号的采集和输出,开关量输出模块实现了 8路继电器常开、常闭功能。RTD信号输入采集模块采用集成RTD数字转换器的MAX31865、热电偶输入采集模块采用K型热电偶数据转换器MAX6675,都实现了将模拟信号的温度值转换为数字量,并通过SPI串行总线传输给主控制器,进而实现数据处理、传输的功能。然后,在KeiluVision4软件开发环境下对各个采集模块编写程序,实现各模块的数据采集以及通信等功能。通讯协议采用基于CAN总线的上层应用协议CANopen协议,包括对象字典、心跳报文、通讯参数SDO/PDO以及遵循海事电子设备CANopen框架协议的冗余PDO的传输、活跃总线的切换等。最后经过整体联网测试,各个数据采集模块的功能、采集精度以及双路CAN总线冗余通信等性能指标均达到船用检测设备标准。
其他文献
错题是初中数学教学中的重要资源,教师要重视其教育价值,将错题灵活地运用于数学教学当中,引发思维碰撞,进而激发学生学习兴趣,提升学生反思能力,促进学生合作学习,优化课堂
急性肾损伤(Acute kidney injury,AKI)是影响数百万人的全球性公共卫生问题,在世界各地的重症监护病房中发病率都很高,是败血症或脓毒性休克等其他危重病人的常见并发症之一,
目的观察黄芪注射液与盐酸川芎嗪注射液并用对佐剂性关节炎(AA)大鼠抗炎消肿的作用,探讨其机制。方法 70只健康Wistar大鼠随机分为正常组、模型组、黄芪组、川芎组、配伍组、
互联网环境下,电子商务发展迅猛,业务请求和互联网环境愈发复杂,负载急剧增加,对应用的高可用性和服务质量带来了严峻的挑战。传统的Web集群模式由于集群规模固定的问题,无法
喉罩作为一种喉上新型通气装置,具有操作简便,对气道刺激小、术后并发症少,能维持有效通气,心血管反应小;三代PLMA及SLIPA尚具有一定的预防反流误吸作用,被临床广泛应用。
德国裘皮服装销售额续增1996年德国裘皮服装销售额继续增加,而且幅度相当大。据德国裘皮商协会统计,1996年德国各种裘皮服装销售额已增至116亿美元,比上年增加12%。这是该国裘皮服装市场连续
期刊
在石油和化学工业中,经常会遇到气液两相混合物在环空管中的流动情况,例如在抽油井中,油、气、水混合物就是通过油管与抽油杆之间的环形空间流到地面的。气液两相流体在流道
脑缺血损伤模型多采用全脑缺血或开颅结扎大脑中动脉等,两者或与临床患者发病过程相差甚远;或因手术创伤较大均未能广泛推广。我们改进了大鼠局灶性脑缺血模型,按Zea Longa的
高考中的创新题解法多样,可以从多角度、多方位切入,以达到活跃思维、提高教学效率之目的.
期刊