基于CAN總線的溫室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

論文介紹了基于Internet 和CAN 總線的一個(gè)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,具體討論
了系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)、工作原理，并對(duì)軟件的組成模塊和人機(jī)交互界面進(jìn)行了介紹。該系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)作物生長(zhǎng)的溫室氣候環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)綜合監(jiān)測(cè)與控制，而且在遠(yuǎn)離溫室現(xiàn)場(chǎng)的異地，還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行溫室設(shè)施的溫、濕度等環(huán)境數(shù)據(jù)的查詢和采集設(shè)備的一些工作參數(shù)的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)控。該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高,極大地提高了工作效率，方便了用戶，并在實(shí)踐中證明是可行的。
近年來(lái)，隨著公共Internet網(wǎng)絡(luò)的普及和遠(yuǎn)程控制策略的完善，基于Internet的通訊手
段在遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)上的應(yīng)用發(fā)展迅猛?；贗nternet的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)廉價(jià)的TCP/IP和
Ethernet連接克服了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的弊端，大大降低了網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與維護(hù)成本，提高了已有設(shè)備的利用效率和聯(lián)合生產(chǎn)能力，并廣泛地延伸人類(lèi)的工作空間[1]。
現(xiàn)代分布式測(cè)控網(wǎng)絡(luò)多采用RS-485作為現(xiàn)場(chǎng)總線[2]，但由于其傳輸距離、主從工作方式
的局限性，決定了RS-485不適合在距離遠(yuǎn)、惡劣的環(huán)境下工作。與RS-485相比，CAN總線[3]是一種有效支持分布式的串行通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。CAN總線在傳輸距離小于40m時(shí)，最大傳輸速率可達(dá)到1Mb/s，當(dāng)傳輸距離為10Km時(shí)，目前CAN總線仍可提供高達(dá)50Kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率。CAN總線工作在多主控方式，網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可根據(jù)總線訪問(wèn)優(yōu)先權(quán)，采用無(wú)破壞逐位仲裁方式獲得總線使用權(quán)。CAN總線對(duì)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行編碼，可一次完成一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)通信的實(shí)時(shí)性并且易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)可靠性與靈活性。從溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域來(lái)講[4]，由于各種溫室在地域上分散分布，要總攬現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境信息和作物生長(zhǎng)狀況，或要實(shí)現(xiàn)對(duì)分散在各地的溫室進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，沒(méi)有一個(gè)遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是很困難的。使用基于CAN總線的數(shù)據(jù)采集技術(shù)和基于Internet的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)，即在遠(yuǎn)離溫室現(xiàn)場(chǎng)的異地，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行溫室設(shè)施的溫、濕度等環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、讀取，也可以變更數(shù)據(jù)采集設(shè)備的一些工作參數(shù)，極大地提高了工作效率，方便了用戶。