基于CAN總線的溫室遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

論文介紹了基于Internet 和CAN 總線的一個遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案,具體討論
了系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)、工作原理，并對軟件的組成模塊和人機交互界面進行了介紹。該系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了對作物生長的溫室氣候環(huán)境的現(xiàn)場綜合監(jiān)測與控制，而且在遠離溫室現(xiàn)場的異地，還可以通過網(wǎng)絡(luò)進行溫室設(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，實現(xiàn)溫室環(huán)境的遠程監(jiān)控。該設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高,極大地提高了工作效率，方便了用戶，并在實踐中證明是可行的。
近年來，隨著公共Internet網(wǎng)絡(luò)的普及和遠程控制策略的完善，基于Internet的通訊手
段在遠程監(jiān)控技術(shù)上的應(yīng)用發(fā)展迅猛?；贗nternet的遠程監(jiān)控系統(tǒng)通過廉價的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，并廣泛地延伸人類的工作空間[1]。
現(xiàn)代分布式測控網(wǎng)絡(luò)多采用RS-485作為現(xiàn)場總線[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、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)，實時性強，可靠性高，抗干擾能力強。CAN總線在傳輸距離小于40m時，最大傳輸速率可達到1Mb/s，當傳輸距離為10Km時，目前CAN總線仍可提供高達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)中的每個節(jié)點都可根據(jù)總線訪問優(yōu)先權(quán)，采用無破壞逐位仲裁方式獲得總線使用權(quán)。CAN總線對數(shù)據(jù)塊進行編碼，可一次完成一點對多點的數(shù)據(jù)通信，增強網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點之間數(shù)據(jù)通信的實時性并且易構(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)測領(lǐng)域來講[4]，由于各種溫室在地域上分散分布，要總攬現(xiàn)場環(huán)境信息和作物生長狀況，或要實現(xiàn)對分散在各地的溫室進行狀態(tài)監(jiān)測，沒有一個遠程環(huán)境監(jiān)測系統(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的遠程數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)實現(xiàn)遠程溫室環(huán)境監(jiān)測，即在遠離溫室現(xiàn)場的異地，通過網(wǎng)絡(luò)進行溫室設(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。