基于CAN总线的智能传感器节点设计与应用.pdf

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1、82传感器与微系统(nrdnsducerandMicrosystemTechnologies)2015年第34卷第2期DOI：10．13873／J．1000-9787(2015)02-0082-03基于CAN总线的智能传感器节点设计与应用杜华程，许同乐，黄湘俊，杨艳辉(1．山东理工大学机械工程学院，山东淄博255049；2．长沙木年轮电子科技有限公司，湖南长沙410013)摘要：针对基于RS-~85总线的岩土工程数据采集系统实时性差、可靠性与错误检测能力低的问题，设计了基于CAN总线的智能传感器节点与岩土工程监测系统通信。详述了智能传感器节点硬件和软件设计。通过对基于CAN节点的位移计在

2、工程安全监测上的应用，结果表明：基于CAN总线智能传感器节点具有工作稳定、性能可靠、精度高等特点。关键词：CAN总线；传感器节点；智能节点；岩土工程中图分类号：TP212文献标识码：B文章编号：1000--9787(2015)02-0082-03DesignandapplicationofintelligentsensornodebasedonCANbusDUHua．cheng，XUTong．1e，HUANGXiang．jun，YANGYan．hui(1．SchoolofMechanicalEngineering，ShandongUniversityofTechnology，Zibo25

3、5049，China；2．ChangshaWoodenRingsElectronicTechnologyCompany，Changsha410013，China)Abstract：Aimingatproblemofpoorreal—time，lowreliability，lowerrordetectionabilityofgeotechnicalengineeringdataacquisitionsystembasedonRS-485bus，intelligentsensornodebasedonCANbusisdesignedandcommunicatewithgeotechnical

4、engineeringmonitoringsystem．Mainlyintroducedesignofhardwareandsoftwareofintelligentsensornode．BymeansofapplicationofdisplacementmeterbasedonCANnodeinengineeringsafetymonitoring，resultsshowthattheintelligentsensornodehascharacteristicsofstableworking，reliableproperty，andhighprecision．Keywords：CANb

5、us；sensornode；intelligentnode；geotechnicalengineering0引言工业总线接口，多只传感器可以一起以CAN总线方式连目前，国内岩土工程自动化安全监测系统数据通信中，接，并可以直接与PC连接或者通过数据采集箱与计算机现场总线采用较多的是RS--485工业总线，其效率低、实时相连，从而进行实时监测与自动化测量。本文设计的节点性差、可靠性低、维护成本高等⋯。而岩土工程监测要求是由带有CAN控制器的微处理器和CAN收发器芯片等组抗干扰性强、多节点、长距离传输，基于RS--485总线的数据成的智能节点，本智能节点主要由核心微处理器采集系统难以满足要求，

6、CAN总线在通信能力、可靠性、灵LPC11C14、模拟信号采集前端电路、CAN总线电路、温度传活性、成本低等方面相较于RS--485有着明显的优势。感器电路、实时时钟电路，以及EEPROM存储器电路等组本文采用CAN总线代替RS-485总线，设计研发基于成。基于CAN总线的传感器智能节点如图1所示。CAN总线的岩土工程自动化监测智能节点，实现岩土工程监1．2硬件设计测中长距离、多点、及时眭强等特征，可以有效解决目前岩土工1．2．1微处理器程监测中的这些问题，减少建设工程存在的安全隐患j。微处理器是系统的核心，负责数据采集处理、记录采集1智能节点硬件设计数据、通过CAN总线上传数据或接收并

7、处理管理中心发出1．1系统组成的控制命令等任务，根据系统采用小体积、低功耗设计的要基于CAN总线的数字式传感器网络节点具有统一的求，选用基于Cotex—M0内核的32位微处理器LPCllC14，单收稿日期：2014-07-02基金项目：山东省高等学校科技计划资助项目(J10LG22)；山东省自然科学基金资助项目(ZR2013EM005)第2期杜华程，等：基于CAN总线的智能传感器节点设计与应用83变、位移等)作用于传感器的情况下，温