新型傳感器技術(shù)課程報(bào)告

型傳感器技術(shù)課程報(bào)告第一章緒論課題爭(zhēng)論的目的和意義傳感器是獵取信息的工具,是生產(chǎn)自動(dòng)化、科學(xué)測(cè)試、監(jiān)測(cè)診斷等系統(tǒng)中不行信息技術(shù)(傳感與掌握技術(shù)、通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù))的三大支柱之一。[1][2]傳感器位于信息系統(tǒng)的最前端,負(fù)責(zé)檢測(cè)/對(duì)象0的狀態(tài)及其相應(yīng)的物理參量,并準(zhǔn)時(shí)饋送給掌握中心“傳感器的特性好壞!輸出信息的牢靠性對(duì)整個(gè)系統(tǒng)質(zhì)量至關(guān)重要“而傳感器的信號(hào)及數(shù)據(jù)處理功能直接打算了傳感器的性能“因此,為適應(yīng)系統(tǒng)使用的要求,必需加強(qiáng)傳感器的信號(hào)及數(shù)據(jù)處理功能.[3]日益簡(jiǎn)單的大型掌握系統(tǒng)的需要,進(jìn)展多功能、自適應(yīng)、可組網(wǎng)的智能傳感器，對(duì)于工業(yè)自動(dòng)掌握領(lǐng)域來說具有很重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和有用價(jià)值。理器充分發(fā)揮了各種軟件的功能,可以完成硬件難以完成的任務(wù),從而降低了傳感器的制造難度,提高了傳感器的性能,降低了本錢。[4]CAN－bus(ControllerAreaNetwork)即掌握器局域網(wǎng)，是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。最初CAN總線被設(shè)計(jì)作為汽車環(huán)境中的通訊總線，在車載10km)，數(shù)據(jù)傳輸速率大(高達(dá)1Mbit/s)，實(shí)時(shí)性好，錯(cuò)誤處理和檢測(cè)機(jī)制牢靠等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外爭(zhēng)論概況隨著計(jì)算機(jī)技術(shù),通信技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及智能傳感技術(shù)的進(jìn)展,在工業(yè)掌握領(lǐng)[10]了一代的現(xiàn)場(chǎng)總線開放性掌握系統(tǒng),其以智能傳感器和現(xiàn)場(chǎng)總線為核心。隨著,CAN廣泛應(yīng)用于機(jī)電一體化、醫(yī)療器械、樓宇自控、工業(yè)掌握等領(lǐng)域。供給具有CAN化,而數(shù)字通信的檢錯(cuò)功能,可以檢測(cè)出數(shù)字信號(hào)在傳輸中消滅的誤碼,從而提高據(jù)進(jìn)展處理,剔除特別數(shù)據(jù),自我診斷,給出故障信息,實(shí)現(xiàn)智能化因而具有寬闊的應(yīng)用前景。[11]第2章基于CAN基于CAN總線的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)目前,對(duì)視頻流數(shù)據(jù)的傳輸主要以以太網(wǎng)為傳輸方式。但是用以太網(wǎng)建立較(CSMA/CD)無法保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求,其承受超時(shí)重發(fā)機(jī)制,單點(diǎn)的故障簡(jiǎn)潔集中,造成的場(chǎng)合,以太網(wǎng)的網(wǎng)速優(yōu)勢(shì)并不能完全發(fā)揮出來。應(yīng)對(duì)上述狀況,這里設(shè)計(jì)一種以CAN總線通信為數(shù)據(jù)傳輸方式,承受以嵌入式微處理器為核心對(duì)現(xiàn)場(chǎng)視頻和溫濕度進(jìn)展采集!處理和傳輸?shù)闹悄軅鞲衅鱽斫M建傳CANCAN總線的通信網(wǎng)絡(luò),與其他通信網(wǎng)絡(luò)的不同之處有兩點(diǎn):一是報(bào)文傳送中不包含目標(biāo)地址,它是以全網(wǎng)播送為根底,各接收站依據(jù)報(bào)文中反映數(shù)據(jù)性質(zhì)的標(biāo)識(shí)符過濾報(bào)文,該收的收下,不該收的棄而不用,其好處是可在線上掛總線或脫滿足掌握系統(tǒng)以及對(duì)數(shù)據(jù)有較高要求的系統(tǒng)的需求。[17]CANCAN的協(xié)議是一種串行通訊協(xié)議,能有效地支持具有很高安全等級(jí)的分布實(shí)時(shí)掌握IOS/OSI2-1,CAN總線模型可以細(xì)分為物理層和數(shù)據(jù)鏈路層:[l8][20]圖2-1 CAN總線的150/051參考模型的層次構(gòu)造智能傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)與工作原理CAN掛接在總線上、作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的智能傳感器設(shè)備,以及主控上位機(jī)連接為一個(gè)子(PC機(jī))作為一個(gè)子網(wǎng)絡(luò)的主控上位機(jī)。進(jìn)一步地,用以太網(wǎng)的方式將各個(gè)主控上位機(jī)與監(jiān)控中心主計(jì)算機(jī)組網(wǎng)從而構(gòu)成總體的智能傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這樣,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)既能有效滿足分布式2-2圖2-2 基于CAN總線的智能傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)錁?gòu)造個(gè)子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)環(huán)境進(jìn)展監(jiān)控以及給網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送各種操作掌握命令和設(shè)定參數(shù);智能設(shè)備節(jié)點(diǎn)通過CAN收發(fā)器與總線相連,接收主控上位機(jī)的設(shè)置和命令,并治理假設(shè)干個(gè)傳感器(包括音視頻采集前端!溫度濕度傳感器等等),傳感器的個(gè)數(shù)依實(shí)際應(yīng)用而定。每個(gè)節(jié)點(diǎn)的智能傳感器,都由電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和網(wǎng)采集現(xiàn)場(chǎng)的視頻數(shù)據(jù)和溫濕度數(shù)據(jù)并通過相應(yīng)接口傳送到數(shù)據(jù)處理模塊,數(shù)