新型傳感器技術(shù)課程報告

型傳感器技術(shù)課程報告第一章緒論課題爭論的目的和意義傳感器是獵取信息的工具,是生產(chǎn)自動化、科學(xué)測試、監(jiān)測診斷等系統(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/對象0的狀態(tài)及其相應(yīng)的物理參量,并準(zhǔn)時饋送給掌握中心“傳感器的特性好壞!輸出信息的牢靠性對整個系統(tǒng)質(zhì)量至關(guān)重要“而傳感器的信號及數(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)傳感器的信號及數(shù)據(jù)處理功能.[3]日益簡單的大型掌握系統(tǒng)的需要,進(jìn)展多功能、自適應(yīng)、可組網(wǎng)的智能傳感器，對于工業(yè)自動掌握領(lǐng)域來說具有很重要的經(jīng)濟(jì)價值和有用價值。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)，是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。最初CAN總線被設(shè)計作為汽車環(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)，實時性好，錯誤處理和檢測機(jī)制牢靠等優(yōu)點。國內(nèi)外爭論概況隨著計算機(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)場總線開放性掌握系統(tǒng),其以智能傳感器和現(xiàn)場總線為核心。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)字通信的檢錯功能,可以檢測出數(shù)字信號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)膶崟r性要求,其承受超時重發(fā)機(jī)制,單點的故障簡潔集中,造成的場合,以太網(wǎng)的網(wǎng)速優(yōu)勢并不能完全發(fā)揮出來。應(yīng)對上述狀況,這里設(shè)計一種以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現(xiàn)場視頻和溫濕度進(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:一是報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)報文中反映數(shù)據(jù)性質(zhì)的標(biāo)識符過濾報文,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的分布實時掌握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)計與工作原理CAN掛接在總線上、作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的智能傳感器設(shè)備,以及主控上位機(jī)連接為一個子(PC機(jī))作為一個子網(wǎng)絡(luò)的主控上位機(jī)。進(jìn)一步地,用以太網(wǎng)的方式將各個主控上位機(jī)與監(jiān)控中心主計算機(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)造個子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)各節(jié)點環(huán)境進(jìn)展監(jiān)控以及給網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(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),傳感器的個數(shù)依實際應(yīng)用而定。每個節(jié)點的智能傳感器,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)