基于4G通信的农机工作状态实时监测系统设计

发布时间：2021-06-08 04:05

　　针对农机因管理不善而出现故障影响农业生产效率的问题,提出并设计了一套用于实时监测农机工作状态的系统。通过CAN总线从农机ECU获取工作状态参数,通过4G通信模块以及TCP/IP协议完成数据的远距离传输,服务器端软件完成数据的接收与转发,并通过客户端软件接收和解析各农机的工作状态参数并实时显示出来。系统每隔500ms采集一次农机的状态参数以及位置信息,每隔1000ms将采集的状态和位置信息发送给监测端。测试表明,该系统能够完成农机工作状态的实时监测任务,可实现对64台农机设备同时监测,并且具有很好的实时性和稳定性。 

【文章来源】：农业装备与车辆工程. 2020,58(06)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

系统整体结构图

使用车载12V电源对终端设备进行供电，电源电路的设计如图2所示。由于XC2234L的工作电压为5V，故采用LM2576-5稳压芯片做12V到5V的降压处理。GPS模块的工作电压为3.3V，因此用LM1117-3.3稳压芯片做5V到3.3V的降压处理。D1为整流二极管用来将交流电能转变为直流电能。ZD1为肖特基二极管用来防止系统的反向高压对LM2576-5芯片的损伤。2.2 CAN通信电路的设计

XC2234L微控制器集成有MultiCAN控制器模块，因此，需要加入CAN收发器模块来实现CAN通信。CAN收发器模块选用的是英飞凌公司的TLE6250GV33芯片，它是一种高速CAN收发器，有高达1Mbps的传输速度，具有过温保护和良好的EMC性能，同时，该芯片针对汽车和工业应用中的高速差分模式数据传输进行了优化，符合ISO/DIS11898规范。CAN通讯电路的设计如图3所示。R4为终端保护电阻用来提高CAN总线通讯的可靠性和抗干扰的能力。PESD1CAN是一种ESD(ElectroStatic Discharge）保护二极管用来保护CAN通讯设备免受静电放电和其他瞬态损坏。2.3 GPS模块外围电路设计

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于4G通信的智能充电桩远程控制系统设计[J]. 张震宇,李云红,李欢.  单片机与嵌入式系统应用. 2018(08)
[2]基于ZigBee与CAN的工程机械液压系统参数监测系统设计[J]. 孙鹏,田雨,龚元明,张启宇,段明海.  计算机测量与控制. 2018(01)
[3]RFID和ZigBee在农机制造业仓储管理中的研究应用[J]. 王海啸,袁逸萍,李华华,李晓娟.  黑龙江科技信息. 2016(19)
[4]蓝牙技术在农机监控系统中的应用研究[J]. 林二东,王熙.  农机化研究. 2015(11)

硕士论文
[1]农机工作状态实时无线监测系统设计与实现[D]. 王楠.哈尔滨工程大学 2013



本文编号：3217658