CAN总线技术在气象监测系统中的应用研究与实现.pdf

摘 要
结合国内外传感器技术应用的最新进展，对国内气象监测中出现的数据采集结
果不准确、数据信息发布滞后，有时还出现误测、误报的情况以及气象预警服务
水平等问题进行了分析和研究。
随着传感器技术的进步与发展，气象监测现场数据的采集，很多都是由高精
度的数字传感器来完成的，但传感器的后续设计和数据处理对测量结果影响很大，
所以传感器的设计是论文的研究内容之一；设计了一种智能传感器，它能完成对现
场数据的采集和打包，实现 CAN 报文的传输。
为改善数据通信的滞后，提高数据传输的实时性和传输中可能出现的干扰造
成数据的畸变问题，分析了 CAN 总线网络通信与其他通信网络的不同点和优势，
结合目前我国气象观测手段和服务水平的现状，讨论了采用 CAN 总线技术组建气象数
据监测网络的可行性和适用性，并采用 CAN 总线技术对传统的设计结构进行了改进，
制定了符合本系统实际需要的 CAN 总线应用层协议。
气象预警服务是在对大量数据分析的基础上，对未来趋势进行判断和综合分
析，它需要丰富的数据处理算法，作者采用在工控领域得到广泛应用的虚拟仪器
技术，在 LABVIEW 平台上，编写上位机程序程序，实现了上位机监控界面的开
发，实现对现场数据的综合分析，开发的上位机界面友好、简洁直观、便于用户
操作。
在参考了 CAN 网络模型的基础上，构建了气象监测系统，在这个系统中，网络
上的每个节点都可以方便的添加和去除以满足实际测量的需要，上位机能够自动
识别出添加或去除的节点，对其他节点和系统没有影响，所以具有良好的开放性
和可扩展性。
除此之外，作者还对协议转换进行了研究，协议转换主要是实现 CAN 网络与上位
机的通信。
最后进行了总结，对下一步要做的工作进行了分析和展望。

关键词：数据采集，CAN 总线，单片机，虚拟仪器，串口通信
I
ABSTRACT
Compbining with the the latest development of sensor technology at home and abroad, for the issues
such as the data collection results are inaccurate, data information release lag, and sometimes mistakenly
test, false positives and meteorological early warning service,the author carried out analysis and research.
With the progress and development of sensor technology, many of meteorological monitoring point
field data are collected by the high-precision digital sensors, but the follow-up the sensor design and data
processing have great influence on the measurement results, so the design of sensor is one of important part
in thesis, An intelligent sensor is designed, it can complete the on-site data collection and package and
achieve the transmission of CAN messages.
To resolve the problems of data communication lag and