采棉机产量监测系统CAN通信设计与研究

通信设计的可靠性和实时性是采棉机产量监测系统稳定运行的保障。在研究CAN2.0协议和CAN总线应用层协议制定的基础之上,构建并实现了基于WinCE多线程技术的CAN通信网络。通过OPNET Modeler网络仿真系统,分析了影响CAN通信可靠性和实时性的因素。试验测试结果表明:该设计不仅能满足采棉机产量监测系统的通信需求,而且模块化的设计和具有扩展性的自定义CAN应用层协议,使该通信系统具有较高的可移植性。     

基于CAN总线的棉花在线测产系统设计

为了及时获取采棉机在作业过程中的产量信息,设计了基于CAN总线技术的棉花在线测产系统,主要介绍了CAN总线监测节点以及针对该测产系统的模块设计。本系统通过目前车载系统流行的CAN总线与监控终端连接并进行通信,能够完成对棉花产量、风速、地速等数据的实时监控。     

CAN总线与无线数据收发的设计

文章设计了一种基于CAN总线与无线数据收发的系统,给出了软硬件设计方案,并对无线数据传输、CAN通用应用层协议的开发以及CAN接口中断处理等关键技术问题进行了重点研究,同时对设计中的难点及实现过程中应注意的问题进行了介绍。经系统测试,该系统使用方便、工作可靠性较高,达到了设计要求,具有一定的参考和应用价值。     

基于CAN总线的汽车数字仪表设计

设计了一款基于CAN总线的汽车仪表。仪表系统控制器选用了NEC公司的μPD78F0822单片机,CAN通信应用层完全遵循SAEJ1939协议,给出了系统软硬件设计方案,并利用CANoe模拟车况发送节点进行了系统测试。试验结果表明,该系统设计方案具有较高的可靠性,基本上能够满足现代汽车对仪表系统指示精度及稳定性的要求。     

基于CAN总线的粮仓温湿度监测系统设计

为了提高大型粮仓环境参数监测的可靠性和传输距离,设计了基于CAN总线的温度、湿度监控系统,该系统采用上位机和下位机结构.为此,详细介绍了上位PC机EPP并口协议的CAN通信接口硬件电路和软件设计,下位机以单片机为核心,完成了单片机与CAN总线接口和温湿度数据采集电路的设计.实践证明,该系统具有良好的扩展性、可靠性以及广泛的利用价值.     

基于Android的车辆监控系统设计与实现

针对传统车辆监控系统存在的不足,提出一种基于安卓的无线车辆监控系统。首先给出了系统的整体方案,设计了基于车辆OBD协议和STC89C52的CAN总线的数据采集电路;然后通过使用蓝牙通信模块,实现了车辆状态数据的无线传输。分析了基于CAN总线的车载故障诊断协议,并根据ISO15765协议编写了Android应用程序,实现了对车辆状态信息进行解析和显示。最后搭建测试平台进行测试,测试结果表明,本监控系统具有数据传输实时性强、监控结果准确、交互界面友好等优点。     

联合收获机CAN总线架构设计与试验

针对国内外农机装备智能化发展及设备物联远程网控需求,基于ISO 11783系列标准,提出并设计了联合收获机智能CAN总线方案及其应用系统。根据联合收获机的作业特点和智能控制需求,建立了由动力CAN总线、设备管理CAN总线、专用设备CAN总线1和专用设备CAN总线2组成的模块化、可扩展的智能农机CAN总线网络结构。基于ISO 11783 CAN总线应用层协议标准,制定了智能化联合收获机远程网控通信协议。最后,进行了联合收获机CAN总线应用系统网络负载和实时性的通信试验及工程应用试验验证。试验结果表明,在500 kb/s波特率下,所有总线的负载率均小于30%,数据在3层CAN总线之间传输总延时小于1 ms,满足联合收获机智能远程网控CAN总线系统的设计要求。     

电动拖拉机CAN通信网络设计及硬件在环测试

针对由于电动拖拉机控制系统的改变,拖拉机传统布线难以满足各电子控制单元之间的信息共享等问题,以功率分汇流式电动拖拉机CAN通信系统设计为例,基于SAEJ1939协议设计了CAN通信网络系统。分析比较了4种拓扑结构的优缺点,采用高、低速CAN通信网络系统构建了整机CAN网络结构。基于SAEJ1939协议,结合电动拖拉机结构及其作业工况特点制定了整机CAN通信网络协议。基于d SPACE硬件在环仿真平台和CANoe软件进行了CAN通信网络硬件在环测试试验。结果表明:功率分汇流式电动拖拉机CAN通信网络系统报文发送接收正常,测试模拟过程中没有出现错误帧,通信效果良好,系统稳定可靠;通信网络理论负载率理论计算结果与测试结果基本一致,验证了CAN网络系统的实时性和可靠性。     

基于CAN总线的分布式农业温室控制系统设计

为实现农业温室生产过程的智能化监测和控制,设计基于CAN总线的分布式农业温室控制系统。系统由数据采集模块、温室控制器模块、开关量控制模块和监控中心组成。硬件设计以单片机为核心,根据各模块的功能设计相应的外围电路,采用CAN总线技术实现模块间的组网通信。软件设计主要包括监控中心的上位机软件和各模块的下位机软件,其中下位机软件依据CAN总线的协议规范自定义应用层协议。实验结果表明,该系统性能稳定,可扩展性强,能够满足现代化农业温室的智能监测和控制需求。     

基于嵌入式云计算平台的采棉机监控系统设计

为了提高采棉机的自主导航能力,实现采棉机路径规划的在线控制,对采棉机的智能监控系统进行了设计研究,并将多嵌入式平台引入到了智能控制系统中,采用云处理计算方式对多平台节点进行连接,实现了采棉地块视频采集和处理的实时性和智能化。为了验证智能监控系统的可靠性,在棉田对采棉机的智能监控系统进行了实地测试和功能验证。通过测试表明:该监控系统可使采棉机完成路径规划,能够高精度地完成路径在线追踪,其采净率高、落地棉率和含杂率较低,符合大型机械采棉自动化设计的需求。本次研究为云处理技术在嵌入式平台上的应用提供了有效解决方法,对于大型智能机械装备自动化和信息化监控仪器开发具有指导和借鉴意义。     

基于CAN总线的农业移动机器人分布式控制网络

在全向移动式农业机器人上引入基于CAN总线的分布式控制网络.阐述了机器人平台的CAN总线通讯网络的组成,下位机节点控制器的硬件和软件设计以及上下位机间通信协议的制定.通过信息的发送、接收测试表明,CAN总线通讯网络可用于农业机器人的分布式控制,可提高整个机器人系统的开放性和实时性.     

基于现场总线技术的农业机械控制系统研究

探讨了CAN总线在智能农业机械上应用的可行性,确定了基于ISO11783的应用层通信协议的制定策略和具体方法。开发了应用于在线测产和变量施肥的CAN总线控制系统,并对提高系统可靠性措施进行了探讨。实验测试结果表明,总线控制系统运行稳定,满足了精准农业实时数据采集与控制的要求。     

联合收割机产量检测系统智能终端设计

产量检测系统智能终端是获取田间产量信息的核心装置。为提高我国农机装备的技术水平和竞争能力,全面提升我国农机装备产业的自主创新能力,设计开发了基于CAN总线分布式的产量检测系统智能终端。智能终端包括车载显示器和智能节点两部分:车载显示器通过CAN总线接受智能节点的数据,而且能够实时显示并保存产量信息;智能节点的作用是读取各传感器的数据,并发送到CAN总线上。田间试验表明:智能检测终端运行良好,满足田间测产的要求。     

采棉机核心部件数控加工工艺设计优化

为有效提升采棉机结构组成的紧凑性与实用性,利用数控加工方法与理论对其核心部件进行加工工艺设计优化与仿真。依照采棉机不同工作需求及采摘棉花的物理特性,对其结构组成与工作原理进行系统理解,为采棉机加装采棉过程智能监控装置实现可控目标;对采棉机核心部件实体参数建模,避开零部件作业共振区域,采用制造特征工艺重组与优化的数控加工工艺理念,建立优化设计理论模型,依照结构化工艺设计流程,导入加工仿真软件,通过加工参数控制与给定,实现模拟仿真。此优化思路清晰,对于采棉机实体加工提供可靠的参考依据,同时为其他农用采摘机具改进提供了思路与方向。     

智能型采棉机器人中单机械手运动学建模与仿真

针对我国采棉方式严重制约着采摘效率和收获成本的现状,提出了基于单机械手的智能型采棉机器人构想.根据D-H法则和机械手的结构参数,建立了单机械手的运动学模型,采用反变换法求解运动学逆问题,利用MATLAB仿真,验证了所建模型和所有连杆参数的正确性,保证了机械手各关节的准确运动,实现了棉花的实时、高效采摘,并且可以在上述机械手运动学模型基础上开展轨迹规划和避障等技术研究.     

基于CAN总线的喷雾过程监控系统

为了研究果树仿形喷雾试验中仿形喷雾效果,必须对喷雾系统中喷雾压力、喷雾流量、喷雾距离和机车行走速度等因素进行实时准确地监测.为此,提出了一种基于CAN总线的喷雾过程监测系统,阐述了系统的硬件组成,并给出了系统智能节点的软硬件设计.该系统能够实时监控喷雾过程各参数,可以随意扩充节点,具有较强的通用性.     

基于CAN总线的冲量式谷物流量联合收割机测产系统

针对精细化农业生产管理发展及智能化农业装备的需求,研究了基于冲量定理及压电传感器的谷物流量检测技术,研制了谷物流量传感装置,并集成CAN总线技术,开发了基于CAN总线的冲量式谷物流量联合收割机测产系统。通过试验与数据分析,冲量式谷物流量传感器静态检测精度稳定、准确,动态测量快速、精准。结合CAN总线工作稳定、实时性强等特点,所设计的谷物流量测产系统具有实时性强、测量误差小和传输稳定的特点,谷物测量误差基本稳定在8%以内,谷物流量定位实时、精确,以此绘制的谷物产量处方图具有一定的可信性和实用性。      

胡萝卜联合收获机智能监控系统设计与试验

针对目前国内胡萝卜联合收获过程中智能化水平低、无法对机具作业情况进行监测等问题,设计了一种可搭载在胡萝卜联合收获机上的智能监控系统。智能监控系统主要包括胡萝卜联合收获机自适应带速调节模块、胡萝卜堵塞监测模块、胡萝卜果实计数模块、人机交互模块及位置信息模块等。监控系统以STM32F103单片机为主控制器,信息采用CAN总线传输,应用多种传感器融合技术,实现胡萝卜联合收获作业信息采集与调控。胡萝卜联合收获机自适应带速调节模块基于模糊PID控制算法,通过传感器收集机具作业速度、夹持输送带带速及夹持输送装置倾角,采用脉宽调制控制电磁阀开度调节夹持输送带带速,实现胡萝卜收获过程中机具自适应调节作业状态。运用Matlab软件进行胡萝卜联合收获自适应带速调节模型对比试验,仿真试验结果表明,该模型鲁棒性好,超调量低;田间试验表明,各模块监测精度均大于等于96%,自适应带速调节模块误差小于等于0.1m/s,带速响应时间小于等于0.8s,调整时间小于等于1.6s。该智能监控系统满足机具田间作业要求,实现了对胡萝卜联合收获作业的实时监测与夹持输送带带速自动控制。     

胡萝卜联合收获机智能监控系统设计与试验

针对目前国内胡萝卜联合收获过程中智能化水平低、无法对机具作业情况进行监测等问题,设计了一种可搭载在胡萝卜联合收获机上的智能监控系统。智能监控系统主要包括胡萝卜联合收获机自适应带速调节模块、胡萝卜堵塞监测模块、胡萝卜果实计数模块、人机交互模块及位置信息模块等。监控系统以STM32F103单片机为主控制器,信息采用CAN总线传输,应用多种传感器融合技术,实现胡萝卜联合收获作业信息采集与调控。胡萝卜联合收获机自适应带速调节模块基于模糊PID控制算法,通过传感器收集机具作业速度、夹持输送带带速及夹持输送装置倾角,采用脉宽调制控制电磁阀开度调节夹持输送带带速,实现胡萝卜收获过程中机具自适应调节作业状态。运用Matlab软件进行胡萝卜联合收获自适应带速调节模型对比试验,仿真试验结果表明,该模型鲁棒性好,超调量低;田间试验表明,各模块监测精度均大于等于96%,自适应带速调节模块误差小于等于0.1 m/s,带速响应时间小于等于0.8 s,调整时间小于等于1.6 s。该智能监控系统满足机具田间作业要求,实现了对胡萝卜联合收获作业的实时监测与夹持输送带带速自动控制。