基于CAN總線的橋梁健康檢測系統(tǒng)的研究

2 橋梁檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計
基于CAN總線的分布式信號調(diào)理模塊主要由單片機(jī)CPU、輸入／輸出電路、電源電路和通信接口CAN總線接口幾部分組成。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

系統(tǒng)的硬件電路主要體現(xiàn)在底層模塊上，采用雙層電路板設(shè)計，上層電路主要為CPU模塊，是底層模塊電路板的核心，用以數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸。下層電路是調(diào)理放大模塊，主要是對采集的信號進(jìn)行調(diào)理放大。上層電路有數(shù)據(jù)采集模塊的核心部件――C8051F060單片機(jī)及其外圍電路和上下層連接件。下層電路包括了信號調(diào)理電路、電源電路以及傳輸電路。系統(tǒng)電路框圖如圖3所示。

濾波放大電路用于對傳感器送來的微弱信號進(jìn)行濾波放大以便于后面進(jìn)行調(diào)理轉(zhuǎn)換。調(diào)理轉(zhuǎn)換電路把濾波放大后的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換變成單片機(jī)能夠識別的信號，其中比較重要的有A／D轉(zhuǎn)換和D／A轉(zhuǎn)換。傳輸電路主要用來接收命令和傳輸數(shù)據(jù)。

3 橋梁檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計
3．1 下位機(jī)軟件介紹
下位機(jī)使用的是新華龍公司的C80F060單片機(jī)，它是完全集成的?昆合信號片上系統(tǒng)型MCU，集成了兩個16位、1 MSPS的A／D轉(zhuǎn)換器。且?guī)в蠨MA控制器；集成有兩個12位D／A轉(zhuǎn)換器，具有可編程數(shù)據(jù)更新方式；集成有控制器局域網(wǎng)(CAN 2．0B)控制器，具有32個消息對象，每個消息對象有自己的標(biāo)識掩碼。下位機(jī)軟件主要是采集、處理和傳輸數(shù)據(jù)。下位機(jī)數(shù)據(jù)處理是對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、計算、合并、選擇、存儲和傳送。為了使得檢測的數(shù)據(jù)更加的準(zhǔn)確，精度更高，數(shù)據(jù)采集部分采集的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過平滑處理才能傳輸給上位機(jī)進(jìn)行處理。下位機(jī)程序中的數(shù)據(jù)處理就是完成這部分功能的，其他處理包括數(shù)據(jù)的打包等操作。數(shù)據(jù)采集采用定時采集的方式。其下位機(jī)程序流程圖如圖4所示。