基于CAN總線(xiàn)的三軸磁場(chǎng)監測系統設計
在收到應用層的發(fā)送報文請求時(shí),首先確定報文是否需要拆包,同時(shí)根據通信協(xié)議所規定的格式將報文轉換成符合 CAN數據鏈路層格式的幀,并將其放在發(fā)送緩沖區。在定時(shí)器中制定相關(guān)的程序不斷對循環(huán)隊列進(jìn)行掃描,若發(fā)現隊列中有數據等待發(fā)送,調用幀的發(fā)送程序依次發(fā)送。
采用中斷接收的方式將數據從 CAN總線(xiàn)上接收下來(lái),每接收到一幀數據,將其存放于接收緩沖區中,當判別到接收緩沖區收到一包完整的報文后,用中斷的方式通知單片機,將整理好的數據交付給應用層,當單片機將數據讀走后,清空循環(huán)隊列的相應部分,以備下次數據的存放。 4 實(shí)驗結果及分析
實(shí)驗通過(guò)構建兩個(gè)節點(diǎn)組成的最小 CAN總線(xiàn)系統,完成節點(diǎn)程序編寫(xiě)、調試和數據通訊實(shí)驗分析。在無(wú)磁實(shí)驗水池完成測試,實(shí)驗設置:分別放置三軸磁探頭于水池中間試驗臺,水池中一磁性船模通過(guò),節點(diǎn)單片機通過(guò) SPI串口控制 PNI采樣及三軸數據實(shí)時(shí)回傳,主控模塊通過(guò) CAN總線(xiàn)控制節點(diǎn)模塊上傳采樣數據。采樣頻率 3Hz,參考電壓+5V。圖 5是實(shí)驗船從某個(gè)方向經(jīng)過(guò)時(shí)傳回的數據。
由大量實(shí)驗數據分析可得本系統特點(diǎn):系統有較大的磁場(chǎng)測量范圍,較高的分辨率;磁滯低:磁傳感器磁滯越小,重復性越好,探測精度越高;抗干擾性能好,抗電子干擾能力強。同時(shí)驗證了基于 CAN總線(xiàn)的數據傳輸格式及部分通信協(xié)議的可行性和可靠性,為 CAN總線(xiàn)在大型電機狀態(tài)監測系統的應用提供了可靠的依據。

5 結語(yǔ)
大型電機狀態(tài)實(shí)時(shí)監測系統的研發(fā),包括系統參數高效、高可靠度的獲取與傳輸一直是的電機狀態(tài)監測工作的重點(diǎn)。本文提出了具有 CAN總線(xiàn)結構的大型電機三軸磁場(chǎng)實(shí)時(shí)監測系統,采用低功耗芯片,模塊化設計。完成三軸磁傳感器模塊及節點(diǎn)接口設計,對 CAN通信協(xié)議進(jìn)行了設計和初編。通過(guò)實(shí)驗驗證了系統設計的可行性和合理性。監測系統的狀態(tài)評估、故障檢測等將在后續的整體系統研發(fā)中進(jìn)一步研究。
參考文獻
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1)設計系統架構; 2)設計、調試三軸磁模塊、CAN節點(diǎn)模塊;
3)編制 CAN總線(xiàn)上層傳輸協(xié)議; 4)設計實(shí)驗,驗證系統的可行性、實(shí)時(shí)性和可靠性。
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