【摘要】：目前接口適配器市場上，用于單一接口的協(xié)議轉(zhuǎn)換器種類繁多，但只適用于對應(yīng)的轉(zhuǎn)換接口電路進行數(shù)據(jù)傳輸，使得數(shù)據(jù)傳輸與處理過程出現(xiàn)多線，多轉(zhuǎn)換的問題。本實驗針對應(yīng)用于現(xiàn)場農(nóng)機設(shè)備的智能型傳感器，設(shè)計了一種能夠?qū)⒍喾N傳輸方式智能地轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一方式的接口適配器。該適配器根據(jù)傳感器集成化、智能化進一步發(fā)展，功能增強，解決了在不改變原有硬件情況下農(nóng)機裝備多輸入單輸出協(xié)議轉(zhuǎn)換問題。本設(shè)計選取的五種協(xié)議為農(nóng)業(yè)現(xiàn)場作業(yè)中適用范圍最為廣泛的，幾乎覆蓋了傳感器數(shù)據(jù)采集與控制中心傳輸?shù)姆绞�。本設(shè)計接口適配器的研究領(lǐng)先于現(xiàn)階段對接口協(xié)議轉(zhuǎn)換單一的市場現(xiàn)狀，成為本設(shè)計的創(chuàng)新之處。 具體工作如下： （1）根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)的農(nóng)機設(shè)備實際需要，設(shè)計了一種接口適配器，針對系統(tǒng)硬件構(gòu)建應(yīng)具備多個接口、易于擴展的要求，選擇功耗低、處理運算能力強的芯片和價格低、現(xiàn)場應(yīng)用體驗較好的模塊。 （2）針對復(fù)雜的市場使用現(xiàn)狀，選用CAN總線、RS-232、RS-485、IIC以及TCP/IP接口輸入，將作業(yè)機車傳感器實時數(shù)據(jù)以RS-485作為最終轉(zhuǎn)換接口輸出，實現(xiàn)遠程計算機能按需求檢測接口數(shù)據(jù)并儲存，監(jiān)控系統(tǒng)運行時負責(zé)各個單元數(shù)據(jù)采集器下傳感器的數(shù)據(jù)狀態(tài)，判斷和顯示各傳感器的實時情況。 （3）為了使硬件正常而有序的工作，設(shè)計中對CPU進行軟件編制、調(diào)試和優(yōu)化。當(dāng)適配器接收到某一路輸入上有數(shù)據(jù)發(fā)送時，立即做出反應(yīng)。 （4）本設(shè)計是以C++為編程語言編寫轉(zhuǎn)換應(yīng)用程序。通過主控模塊的調(diào)度與控制，實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時傳輸，監(jiān)控系統(tǒng)及時處理。本程序操作簡單、界面流暢，并且具有極強的擴展性和可移植性。 （5）在電氣實驗室中模擬農(nóng)業(yè)作業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境，通過SSCOM32、CANV2.0軟件對本文設(shè)計系統(tǒng)串口進行測試，完成數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收。
【圖文】：

針對目前市面上現(xiàn)場總線在各個標(biāo)準(zhǔn)參差不齊的現(xiàn)象，此接口適配器的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)傳感器單協(xié)議轉(zhuǎn)換器的優(yōu)勢，就目前國內(nèi)市場的實際使用、現(xiàn)場生產(chǎn)的調(diào)查以及的使用評價，遵循達到“輸入多、距離遠”的趨向發(fā)展，力爭在研究成品使用器高效率，傳輸準(zhǔn)確，使用便捷容易的方針，建立最便于生產(chǎn)且性價比最高的最好配器為一種能夠?qū)⒍喾N傳輸方式智能地轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一方式輸出的現(xiàn)場使用器件。 功能及性能要求本接口適配器設(shè)計應(yīng)用于農(nóng)業(yè)作業(yè)現(xiàn)場，裝配于牽引機車之上（如圖 2.1），將工接的傳感器數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控中心，可以使現(xiàn)場的多個設(shè)備之間以及現(xiàn)場設(shè)備與上器（遠程監(jiān)控計算機）進行連接，進行高效率的數(shù)據(jù)傳輸和信息交換。所以我們規(guī)范化的銜接部分，使得各個類型的現(xiàn)場設(shè)備以不同的接口形式傳輸后，最終能的協(xié)議方式傳入遠程系統(tǒng)，它可以將底層設(shè)備的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)融合在一起，具有輸性能，并可以實現(xiàn)實時信息傳遞和監(jiān)控系統(tǒng)對其的監(jiān)測控制功能。

圖 2.2 總體硬件整體結(jié)構(gòu)Fig2.2 Structure of general hardware液晶顯示器在主控制器中起到顯示工作流程的作用，而 RS-485 的作用是接收幀數(shù)據(jù)[20]，并且判斷這個幀的走向，并根據(jù)判斷結(jié)果，給出具體的對策，它是獲取農(nóng)業(yè)現(xiàn)場播種機、耕地機、收獲機的信息，并且實現(xiàn)人機互動的媒介。本設(shè)計避免人工頻繁切換接口和控制接口通斷，實現(xiàn)遠程計算機能按需求檢測接口數(shù)據(jù)并儲存，監(jiān)控系統(tǒng)運行時負責(zé)各個單元數(shù)據(jù)采集器下傳感器的數(shù)據(jù)狀態(tài)[21]，判斷和顯示各傳感器的實時情況。該接口適配器可便攜的安置在農(nóng)間作業(yè)機器上，，整個監(jiān)控系統(tǒng)(見圖2.3)實時接收對包括播種機、耕地機、收獲機等多處的數(shù)據(jù)信息，分別采用 RS-232，RS-485，IIC，TCP/IP，CAN 總線網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)進行采集，通過 RS-485 接口與監(jiān)控機通信。因此，本設(shè)計中多種數(shù)據(jù)與 RS-485 的智能型傳感器接口轉(zhuǎn)換器成為信息傳輸?shù)拿浇椤?
【學(xué)位授予單位】：黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：S220.2

【參考文獻】

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