低功耗易扩展网络化液位监测系统

  本文关键词：低功耗易扩展网络化液位监测系统，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：液位监测技术的应用范围越来越广泛,多点测量液位系统也提出了越来越高的技术要求：测控精准,性能稳定；安装、维护简易,连线较少；容易扩展多个节点或多个参数；大量数据快速简易处理；网络化远程访问；以人为本,安全便利：低耗经济,持续发展。要满足如此多性能需求,系统通信协议的选择尤为重要。CAN总线技术可真正实现“集中管理,分散测控”,有望提高液位监测系统的通讯性能稳定、数据精准实时和恶劣环境适应能力。CAN协议具有如下特点：多主控制;易扩展性；自主接收,减轻MCU开销,高效低耗;发送无破坏性仲裁,准确可靠；通信速率要求统一;可远程数据请求;错误自处理;故障自封闭;连接简易。MCP2515是一款功能较丰富、性能较稳定、用途较广泛的独立CAN控制器,可简化需要与CAN总线连接的应用。低功耗易扩展网络化液位监测系统是一套数据采集、处理、监控系统,可对液位情况进行实时监控,是一个以CAN总线为核心的完整系统。下位机各节点主要任务是采集处理液位信息并上传给上位机；上位机主要任务是稳定的CAN数据通信、良好的人机交互、简单高效的数据处理和便捷的网络连接方案。下位机CAN节点由以微控制器MCU为核心的嵌入式单片机系统组成,MCU通过接口与CAN功能模块连接,并通过CAN收发器加入CAN网络；PCI-1680U控制卡是一种带隔离功能2端口CAN接口通用PCI通讯卡,可实现PC与CAN总线的简易连接。CAN协议的自动判断是否接收报文、自动进行错误处理等功能极大地降低MCU开销,降低功耗：MSP430系列单片机为实现低功耗特性专门设计低功耗模式、时钟系统等,通过合理配置能达到较好的低功耗效果。为总线添加一个CAN节点后,设置其验收滤波寄存器的值以改变其标识符,初始化CAN控制器后,就成功加入CAN总线,不会对总线其他节点有影响,极易扩展。CAN总线是支持分布式、网络化的现场总线,类似于物联网：PC便于接入因特网,能够简单地实现服务器客户端数据库和远程监控：短信功能使用GSM网络,能够实现远程、实时的查询与报警。总之,本文论证、设计并制作一套实用、稳定、高效、精确、超低功耗、极易扩展、便于集中管理的网络化大数据智能远程液位监测系统。该系统可应用于大部分液位监测现场,也可举一反三地应用在其他测控领域,具有极高的理论指导意义和实际应用价值。

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