基于CAN总线的温室远程监控系统的设计

论文介绍了基于Internet  和CAN  总线的一个远程数据监控系统的设计方案,具体讨论了系统的功能结构、工作原理，并对软件的组成模块和人机交互界面进行了介绍。该系统不仅实现了对作物生长的温室气候环境的现场综合监测与控制，而且在远离温室现场的异地，还可以通过网络进行温室设施的温、湿度等环境数据的查询和采集设备的一些工作参数的设置，实现温室环境的远程监控。该设计结构简单、可靠性高,极大地提高了工作效率，方便了用户，并在实践中证明是可行的。近年来，随着公共Internet网络的普及和远程控制策略的完善，基于Internet的通讯手段在远程监控技术上的应用发展迅猛。基于Internet的远程监控系统通过廉价的TCP/IP和Ethernet连接克服了工业网络的弊端，大大降低了网络的建设与维护成本，提高了已有设备的利用效率和联合生产能力，并广泛地延伸人类的工作空间[1]。现代分布式测控网络多采用RS-485作为现场总线[2]，但由于其传输距离、主从工作方式的局限性，决定了RS-485不适合在距离远、恶劣的环境下工作。与RS-485相比，CAN总线[3]是一种有效支持分布式的串行通信网络，实时性强，可靠性高，抗干扰能力强。CAN总线在传输距离小于40m时，最大传输速率可达到1Mb/s，当传输距离为10Km时，目前CAN总线仍可提供高达50Kbit/s的数据传输速率。CAN总线工作在多主控方式，网络中的每个节点都可根据总线访问优先权，采用无破坏逐位仲裁方式获得总线使用权。CAN总线对数据块进行编码，可一次完成一点对多点的数据通信，增强网络中各节点之间数据通信的实时性并且易构成冗余结构，提高系统可靠性与灵活性。从温室环境监测领域来讲[4]，由于各种温室在地域上分散分布，要总揽现场环境信息和作物生长状况，或要实现对分散在各地的温室进行状态监测，没有一个远程环境监测系统是很困难的。使用基于CAN总线的数据采集技术和基于Internet的远程数据传输技术实现远程温室环境监测，即在远离温室现场的异地，通过网络进行温室设施的温、湿度等环境数据的采集、读取，也可以变更数据采集设备的一些工作参数，极大地提高了工作效率，方便了用户。