原標(biāo)題：采用CAN總線通信接口實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用方案

采用CAN總線通信接口實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用方案，主要涉及系統(tǒng)組成、數(shù)據(jù)傳輸方式、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計以及CAN總線的特點等方面。以下是一個詳細(xì)的應(yīng)用方案：

一、系統(tǒng)組成

遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要由兩部分組成：岸上接收處理部分和水下（或其他遠(yuǎn)程位置）測量裝置。這兩部分通過CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和通信。

二、數(shù)據(jù)傳輸方式

CAN總線作為一種有效支持分布式控制或?qū)崟r控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)，其特點非常適合用于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。CAN總線采用串行數(shù)據(jù)傳輸方式，具有通信速率高（最高可達(dá)1Mbit/s，在40m雙絞線上）、傳輸距離遠(yuǎn)（直接傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km，但傳輸速率會相應(yīng)降低）、實時性強(qiáng)、可靠性高等優(yōu)點。

三、硬件設(shè)計

1. 數(shù)據(jù)采集模塊：水下測量裝置中，包含各種傳感器（如磁場、電場、傾角等傳感器），用于采集需要的數(shù)據(jù)。傳感器信號經(jīng)過放大、濾波等處理后，通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

2. CAN總線控制器：選用具有CAN功能的微控制器（如PHILIPS的P87C592），負(fù)責(zé)將數(shù)字信號封裝成CAN報文，并通過CAN總線發(fā)送出去。同時，也負(fù)責(zé)接收來自岸上接收處理部分的CAN報文。

3. CAN總線收發(fā)器：如PC82C250，它是CAN控制器和物理總線之間的接口，提供對總線的驅(qū)動發(fā)送能力和對CAN控制器的差動接收能力。

4. 岸上接收處理部分：包括CAN總線通信卡（如PCL-841）和計算機(jī)系統(tǒng)。CAN總線通信卡負(fù)責(zé)接收來自水下測量裝置的CAN報文，并將其轉(zhuǎn)換為計算機(jī)系統(tǒng)可以識別的數(shù)據(jù)格式。計算機(jī)系統(tǒng)則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理、存儲和顯示等工作。

四、軟件設(shè)計

1. 單片機(jī)程序：主要包括節(jié)點初始化程序、報文發(fā)送程序、報文接收程序以及CAN總線出錯處理程序等。這些程序用C51語言編寫，確保單片機(jī)能夠正確地控制數(shù)據(jù)采集和CAN總線通信。

2. 主機(jī)控制和數(shù)據(jù)處理程序：包括測量和控制子程序、通信子程序、數(shù)據(jù)處理子程序等。這些程序用C語言編寫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、處理、存儲和顯示等功能。

五、CAN總線的特點

1. 通信方式靈活：CAN總線支持多主控制器，允許網(wǎng)絡(luò)上任何一個節(jié)點在任何時刻主動地向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點發(fā)送信息，通信方式靈活。

2. 實時性強(qiáng)：CAN總線采用非破壞性總線仲裁技術(shù)，當(dāng)多個節(jié)點同時發(fā)送信息時，按優(yōu)先級順序通信，大大節(jié)省總線沖突仲裁時間，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性。

3. 可靠性高：CAN總線每幀信息都有CRC校驗及其他檢錯措施，保證了通信的可靠性。同時，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點在錯誤嚴(yán)重的情況下可以自動關(guān)閉輸出功能，使總線上其他節(jié)點的操作不受影響。

4. 傳輸距離遠(yuǎn)：CAN總線通信接口支持長距離傳輸，直接傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km（傳輸速率在5kbit/s以下）。

5. 節(jié)點數(shù)多：CAN總線上的節(jié)點數(shù)主要取決于總線驅(qū)動電路，目前可達(dá)110個。報文標(biāo)志符可達(dá)2032種（CAN2.0A），擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)（CAN2.0B）的報文標(biāo)志符幾乎不受限制。

綜上所述，采用CAN總線通信接口實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是一種高效、可靠、靈活的應(yīng)用方案。它能夠滿足遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對實時性、可靠性和傳輸距離等方面的要求。