CAN buszon kommunikáló elosztott mérésadatgyűjtő rendszer tervezése

OData támogatás
Konzulens:
Temesvölgyi Tamás Tibor
Elektronikus Eszközök Tanszéke

A feladatom egy elosztott mérő és adatgyűjtő rendszer megtervezése volt, mely távoli pontokon tud méréseket végezni, és egy központi adattárolóba juttatja el a mért adatokat. A kommunikációs protokollok megismerésétől kezdve eljutottam tesztpanelek, illetve a szükséges szoftver megtervezéséig.

A munkát irodalomkutatással kezdtem. Megvizsgáltam néhány kommunikációs protokollt, utánanéztem milyen alkatrészekkel lehet megvalósítani a feladatban kiírt rendszert. Míg panelen belül elegendő rövidebb távú adatküldésre és fogadásra alkalmas protokoll (mint például az I2C, LIN busz vagy az SPI), a panelek között már olyanra van szükség, mely hosszabb adatutak megvalósítására is alkalmas (például a CAN busz). Az alkatrészek kiválasztása után a fentebb említett protokollok közül az adatok tárolására az SPI-t választottam, a hosszabb távú kommunikációra a CAN buszt.

A tervezés során az első lépés a rendszerterv kidolgozása volt. Itt ügyeltem, hogy a feladatban leírt minden funkcióval rendelkezzenek a panelek. Ezt követően ki kellett választanom a megfelelő alkatrészeket. A különböző paneleket (egy tároló és egy vagy több mérő) mikrovezérlők vezérlik, választásom a PIC32-es mikrokontorller családra esett. Rendelkezik SPI és CAN modullal is, így a feladat megvalósításához ezen protokollok megfelelőek voltak. A vezérlőhöz szükség volt perifériákra a méréshez, a kommunikációhoz, és az adattároláshoz. A panelek tartalmaznak még CAN buszillesztőt, hőmérőt, referencia feszültség IC-t, CAN csatlakozót, illetve külső oszcillátort. A rendszer SD kártya foglalattal is rendelkezik, mely lehetővé teszi, hogy PC nélkül is működjön az adatgyűjtés. Lehetőség van azonban egyből számítógépre küldeni az adatokat, ezt egy USB port teszi lehetővé.

A következő lépés a kapcsolási rajz elkészítése volt, majd a nyomtatott huzalozású lemezek megtervezésével foglalkoztam, melyek el is készültek. Igyekeztem minél kisebbre elkészíteni a paneleket a költséghatékonyság végett. Ezután a szoftver megtervezése során megismerkedtem a Microchip fejlesztői környezetével, a működéshez szükséges szoftvermodulokkal a Microchip által kiadott PIC Family Reference Manual segítségével. Megismertem az A/D átalakítót, CAN, SPI modult, USB protokollt és FAT fájlrendszert kezelő szoftver könyvtárat.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.