“1+X”传感网应用开发：系统方案设计.pptxVIP

“1+X”传感网应用开发 系统方案设计1 系统方案设计 1 系统数据通信协议分析 2 功能码 寄存器地址 传感器 （数据）类型 传感器（数据）名称 0x02 读离散输入状态 0x0000 开关量 人体红外传感器 0x0001 声音传感器 0x0002 红外传感器 0x03 读保持寄存器 0x0000 数字量 温湿度传感器 0x0001 本节点地址 0x0002 节点连接的传感器类型 0x04 读输入寄存器 0x0000 模拟量 光敏传感器 0x0001 空气质量传感器 0x0002 火焰传感器 0x0003 可燃气体传感器 0x06 写单个保持寄存器 0x0001 数字量 配置（写）节点地址 0x0002 配置（写）传感器类型 RS-485网络1的数据帧分析 3 ①可燃气体传感器数据采集（模拟量，功能码0x04） 地址 1个字节 功能码 1个字节 寄存器地址 2个字节 寄存器数量 2个字节 CRC校验 2个字节 0x01 0x04 0x0003 0x0001 0xC1CA 地址 1个字节 功能码 1个字节 返回字节数 1个字节 寄存器值 2个字节 CRC校验 2个字节 0x01 0x04 0x02 0x012C 0xB97D 发送报文 响应报文 ②火焰传感器数据采集（模拟量，功能码0x04） 发送报文 响应报文 地址 1个字节 功能码 1个字节 寄存器地址 2个字节 寄存器数量 2个字节 CRC校验 2个字节 0x02 0x04 0x0002 0x0001 0x900A 地址 1个字节 功能码 1个字节 返回字节数 1个字节 寄存器值 2个字节 CRC校验 2个字节 0x02 0x04 0x02 0x00C8 0xB8A6 RS-485网络1的数据帧分析 3 RS-485网络2的数据帧分析 4 自定义 组成部分 （缩写） 帧起始符（START） 地址域 （ADDR） 命令码域 （CMD） 数据长度域 （LEN） 传感器类型（TYPE） 数据域 （DATA） 校验码域 （CS） 长度 1 Byte 2 Byte 1 Byte 1 Byte 1 Byte 2 Bytes 1 Byte 内容 固定为0xDD DstAddr 见本表格 说明 Length 见本表格 说明 Data CheckSum 举例 0xDD 0x0002 0x02 0x09 0x01 0x18 0x40 0x51 系统方案设计2 生产线环境监测系统案例的构建 系统功能 要求构建一个基于CAN总线的生产线环境监测系统。采集温湿度和火焰传感器数据，并实现数据的云平台实时显示、历史数据查询等功能。 生产线 温度 湿度 火焰 温度 湿度 火焰 温度 湿度 火焰 云平台 案例分析 系统构成 本案例要求搭建一个基于CAN总线的生产线环境监测系统，系统构成如下： PC机一台（作为上位机） 物联网网关一个 CAN节点三个（一个CAN网关节点、两个CAN终端节点） 温湿度传感器两个 火焰传感器一个 USB转CAN调试器一个 案例分析 生产线环境监测系统的拓扑图如图所示。使用USBCAN调试助手分别连接三个CAN节点的CAN_H与CAN_L端子，使其构成一个CAN通信网络。两个CAN节点分别连接温湿度传感器与火焰传感器，CAN网关节点连接温湿度传感器。特别注意CAN总线和RS485总线的接线。 云平台 A1 B1 RS485 B485- A485+ USB转CAN调试器 终端节点 终端节点 网关节点 案例分析 系统工作流程 本案例构建完成后根据系统功能要求应实现以下工作流程： 终端节点MCU实时采集传感器数据，并将数据上传到CAN网关节点。 CAN网关节点收到传感器数据后，通过RS485总线发送给网关。 CAN网关节点实时采集传感器数据，并发送给网关。 网关收到传感器数据后，将通过TCP协议上传到云平台。 电脑通过Internet网络访问云平台，实现对生产线环境数据的实时监控和查询。 案例分析 系统通信协议分析 CAN总线上的信号： 总线上传输的信息被称为报文，总线规范不同，其报文信号电平标准也不同。ISO11898和ISO11519标准在物理层的定义有所不同，两者的信号电平标准也不尽相同。CAN总线上的报文信号使用差分电压传送。 红色与蓝色分别表示CAN总线的两条信号线CAN_H和CAN_L。 静态时两条信号线上电平电压均为2.5V左右（电位差为0V），此时的状态表示逻辑1（或称“隐性电平”状态）。 当CAN_H上的电压值为3.5V且CAN_L上的电压值为1.5V时，两线的电位差为2V，此时的状态表示逻辑0（或称“显性电平”状态）。 案例分析 系统通信协议分析 CAN总线的通信帧 通信帧：帧描画了以串行流的形式在通信信道上发送的数据的结构。 CAN总线上的数