基于CANopen協(xié)議的水溫自動站的設計與實現(xiàn).pdf

1、分類號’●■_●__■■_●__■■_■■■■■一UDC學密級學校代碼10497武多萎理歹大署位，論文英文Designandimplementationofautomaticwatertemperature是基目墨絲iQ塾壘壘墨曼魚Q墜魚星￡△趟QP曼n旦!Q垃曼Q!研究生姓名奎壓撻指導教師姓名—舅煌煺——職稱二劇麴i受一學位—監(jiān)一430070申請學位級別王堂亟學科專業(yè)名稱通信皇筐皇丞纏論文提交日期2Q12生主目論文答辯日期2Q12生目

2、學位授予單位武這理工太堂學位授予日期答辯委員會主席查：l塹評閱人羔寥柏、JJ銓武漢理工大學碩士學位論文摘要提高防災減災能力，做好應對水溫變化工作，是保證廣大水產養(yǎng)殖戶獲得利潤的首要條件。做好這些工作的首要前提是提高預報預測的準確率，根本目的是增強防御的服務能力，而可靠的水溫觀測系統(tǒng)提供的準確、可靠的觀測數(shù)據(jù)，是提高預報預測準確率和服務能力的重要保證。為了應對天氣、氣候的變化，有必要對水溫進行長期、連續(xù)和穩(wěn)定可靠觀測。本文以控制器局域網(wǎng)(

3、ControllerAreaNetworkCAN)總線和嵌入式系統(tǒng)構建水溫自動站系統(tǒng)平臺，采用CANopen協(xié)議來實現(xiàn)水溫站的主站和從站之間的應用通信，完成水溫的自動檢測。在嵌入式系統(tǒng)中由于刪具有很好的控制管理功能和強大的運算功能，并且功耗低，實時性好，故本文采用目前主流微控制器ARMCotexM3芯片作為系統(tǒng)核心設計硬件平臺，并在此平臺上采用簡單實用的CooCoxCoOS構建嵌入式操作系統(tǒng)，以此為平臺實現(xiàn)水溫自動站系統(tǒng)的開發(fā)和設計。水

4、溫自動站的主站和從站之間的通信由各自的CAN控制器來實現(xiàn)，而本文所選取的CAN控制器并不是一個獨立的CAN控制器設備，而是微控制器內部集成的CAN控制器，它可以用來構建功能強大的局域網(wǎng)，支持極高安全級別的分布式實時控制。本文首先介紹了目前水溫測量的現(xiàn)狀，并闡述了本文所設計的水溫站的特點，分析了CAN總線及CANopen協(xié)議的相對優(yōu)勢，在基于CAN總線和CANopen協(xié)議的基礎上實現(xiàn)了水溫自動站系統(tǒng)平臺的軟件、硬件以及協(xié)議的整體設計方案：

5、其次，在硬件方面，完成了水溫自動站的CAN控制器外圍接口電路的設計，并采用增加終端電阻的方法克服總線傳輸干擾。在溫度測量設計方面，選用四線制測溫系統(tǒng)并選取兩個標準參考電阻來提高測溫系統(tǒng)的精確度；再次，分析了CANopen協(xié)議的基本通信原理，并依據(jù)該原理實現(xiàn)了過程數(shù)據(jù)對象(ProcessDataObjectPDO)通信，服務數(shù)據(jù)對象(ServiceDataObject，SDO)通信，網(wǎng)絡管理功能(NetworkManagemenTNMT)