一种基于can总线的环境数据采集监测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于CAN总线的环境数据采集监测系统，包括用于采集并输出环境数据的数据采集前端，用于对接收到的采集数据进行数据处理的单片机主控制器，用于接收、转换、传输采集数据和控制信号的CAN总线，用于接收并显示采集数据，同时发出控制信号的显示控制终端，各部分之间双向通信连接。本发明通过数据采集前端采集工业现场的环境数据，通过单片机主控制器对采集数据进行处理，通过CAN总线传输数据和控制信号，通过显示控制终端控制数据采集终端工作和显示各传感器数据，实现对工业现场环境的远程监控和实时显示，结构简单，操作方便，并且CAN总线的每条线路均可以连接最多110个节点，多个CAN节点能同时传输数据，传输可靠好、实时性强。
【专利说明】
一种基于CAN总线的环境数据采集监测系统
技术领域
[0001 ]本发明属于数据采集技术领域，涉及一种环境数据采集监测系统，具体是一种基于CAN总线的环境数据采集监测系统。
【背景技术】
[0002]现场总线(Fieldbus)是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点，因而受到了许多标准团体和计算机厂商的高度重视。
[0003]现场总线是一种工业数据总线，是自动化领域中底层数据通信网络。
[0004]简单说，现场总线就是以数字通信替代了传统4_20mA模拟信号及普通开关量信号的传输，是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。
[0005]CAN总线是一种符合国际标准的工业级现场总线，每条线路可以连接最多110个节点，多个CAN节点能同时传输数据。通过使用CAN总线可以有效解决现有环境数据采集监测系统的传输可靠性和实时性低的问题，本案由此产生。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种传输可靠好、实时性强的基于CAN总线的环境数据采集监测系统。
[0007]本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
[0008]—种基于CAN总线的环境数据采集监测系统，包括
[0009]数据采集前端，用于采集并输出工业现场的光照度、压力与温湿度数据；
[0010]单片机主控制器，用于对接收到的采集数据进行数据处理，同时，控制数据采集前端进行采集工作；
[0011 ] CAN总线，用于接收、转换、传输采集数据和控制信号；
[0012]显示控制终端，用于接收并显示采集数据，同时发出控制信号；
[0013]所述的数据采集前端与单片机主控制器双向通信连接，所述的单片机主控制器与CAN总线双向通行连接，所述的CAN总线与显示控制终端双向通信连接。
[0014]进一步地，所述的数据采集前端包括用于采集光照度数据的光照度传感器，用于采集压力数据的压力传感器，用于采集温度数据的温度传感器以及用于采集湿度数据的湿度传感器。
[0015]进一步地，所述的单片机主控制器采用Motolora M683XX单片机。
[0016]进一步地，所述的CAN总线包括用于接收采集数据和控制信号的通讯模块，用于传输采集数据的数据总线，用于传输控制信号的信号总线，用于实现显示控制终端和CAN总线数据交换的CAN接口卡;所述的CAN接口卡通过USB接口连接显示控制终端。
[0017]进一步地，所述的CAN接口卡采用USBCAN-21型CAN接口卡。
[0018]进一步地，所述的显示控制终端采用PC终端、平板电脑或手机终端。
[0019]本发明的有益效果:本发明通过数据采集前端采集工业现场的光照度、压力与温湿度数据，通过单片机主控制器对采集数据进行处理，通过CAN总线传输数据和控制信号，通过显示控制终端控制数据采集终端工作和显示各传感器数据，实现对工业现场环境的远程监控和实时显示，结构简单，操作方便，并且CAN总线的每条线路均可以连接最多110个节点，多个CAN节点能同时传输数据，传输可靠好、实时性强。
【附图说明】
[0020]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
[0021]图1是本发明的系统示意图。
[0022]图2是本发明的工作流程图。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]如图1所示，本发明提供了一种基于CAN总线的环境数据采集监测系统，包括数据采集前端1、单片机主控制器2、CAN总线3和显示控制终端4，数据采集前端I与单片机主控制器2双向通信连接，单片机主控制器2与CAN总线3双向通行连接，CAN总线3与显示控制终端4双向通信连接。
[0025]数据采集前端I用于采集工业现场的光照度、压力与温湿度数据，并通过无线网络将采集数据发送到单片机主控制器2，数据采集前端I包括用于采集光照度数据的光照度传感器101，用于采集压力数据的压力传感器102，用于采集温度数据的温度传感器103，用于采集湿度数据的湿度传感器104。
[0026]单片机主控制器2用于对接收到的采集数据进行数据处理，并将经过处理的数据发送到CAN总线3，同时，单片机主控制器2还用于控制数据采集前端I进行采集工作。单片机主控制器2采用Motolora M683XX单片机，在同样的速度下所用的时钟频率较低，使得高频噪音低，抗干扰能力强，更适合与工控领域及恶劣的环境。
[0027]CAN总线3用于接收、传输采集数据和控制信号，传输可靠好、实时性强。CAN总线包括用于接收采集数据和控制信号的通讯模块301，用于传输采集数据的数据总线302，用于传输控制信号的信号总线303，用于实现显示控制终端4和CAN总线3数据交换的CAN接口卡304，CAN接口卡304通过USB接口连接显示控制终端4，CAN接口卡304采用USBCAN-2I型CAN接口卡，每一个CAN通道均集成电气隔离保护电路，并且符合CAN2.0A/B规范，支持5Kbps-1Mbps之间的任意波特率，可方便的并且高可靠的将PC扩展成CAN总线的控制节点。
[0028]显示控制终端4用于接收并显示采集数据，同时发出控制信号，通过CAN总线3传输到单片机主控制器2，通过单片机主控制器2控制数据采集终端I完成数据采集工作。显示控制终端4采用PC终端、平板电脑或手机终端。
[0029]本发明工作原理:如图2所示，首先，显示控制终端4发布控制信号到CAN总线3，通讯模块301接收到控制信号，通过CAN接口卡304实现数据交换，经信号总线303传输到单片机主控制器2，单片机主控制器2通过无线网络控制数据采集终端I的各传感器进行数据采集工作;数据采集终端I的各传感器将采集到的光照度、压力和温湿度数据经无线网络发送到单片机主控制器2，单片机主控制器2对接收到的数据进行处理，并将经过处理的数据发送到CAN总线3，通讯模块301接收到采集数据，通过数据总线302传输到CAN接口卡304，通过CAN接口卡实现数据交换，传输到显示控制终端4进行显示，实现对传感器的远程控制和实时显示其各项采集数据，传输可靠好、实时性强。
[0030]本发明通过数据采集前端采集工业现场的光照度、压力与温湿度数据，通过单片机主控制器对采集数据进行处理，通过CAN总线传输数据和控制信号，通过显示控制终端控制数据采集终端工作和显示各传感器数据，实现对工业现场环境的远程监控和实时显示，结构简单，操作方便，并且CAN总线的每条线路均可以连接最多110个节点，多个CAN节点能同时传输数据，传输可靠好、实时性强。
[0031 ]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0032]以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种基于CAN总线的环境数据采集监测系统，其特征在于:包括 数据采集前端(I)，用于采集并输出工业现场的光照度、压力与温湿度数据； 单片机主控制器(2)，用于对接收到的采集数据进行数据处理，同时，控制数据采集前端(I)进行采集工作； CAN总线(3)，用于接收、转换、传输采集数据和控制信号； 显示控制终端(4)，用于接收并显示采集数据，同时发出控制信号； 所述的数据采集前端(I)与单片机主控制器(2)双向通信连接，所述的单片机主控制器(2)与CAN总线(3)双向通行连接，所述的CAN总线(3)与显示控制终端⑷双向通信连接。2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的环境数据采集监测系统，其特征在于:所述的数据采集前端(I)包括用于采集光照度数据的光照度传感器(101)，用于采集压力数据的压力传感器(102)，用于采集温度数据的温度传感器(103)以及用于采集湿度数据的湿度传感器(104)。3.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的环境数据采集监测系统，其特征在于:所述的单片机主控制器(2)采用Motolora M683XX单片机。4.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的环境数据采集监测系统，其特征在于:所述的CAN总线包括用于接收采集数据和控制信号的通讯模块(301)，用于传输采集数据的数据总线(302)，用于传输控制信号的信号总线(303)，用于实现显示控制终端(4)和CAN总线(3)数据交换的CAN接口卡(304);所述的CAN接口卡(304)通过USB接口连接显示控制终端⑷。5.根据权利要求4所述的一种基于CAN总线的环境数据采集监测系统，其特征在于:所述的CAN接口卡(304)采用USBCAN-21型CAN接口卡。6.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的环境数据采集监测系统，其特征在于:所述的显示控制终端(4)采用PC终端、平板电脑或手机终端。
【文档编号】H04L12/40GK105910655SQ201610517060
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】金中朝
【申请人】金中朝