基于CAN總線的橋梁健康檢測系統的研究

2 橋梁檢測系統的硬件設計
基于CAN總線的分布式信號調理模塊主要由單片機CPU、輸入／輸出電路、電源電路和通信接口CAN總線接口幾部分組成。系統的結構框圖如圖2所示。

系統的硬件電路主要體現在底層模塊上，采用雙層電路板設計，上層電路主要為CPU模塊，是底層模塊電路板的核心，用以數據采集、處理和傳輸。下層電路是調理放大模塊，主要是對采集的信號進行調理放大。上層電路有數據采集模塊的核心部件――C8051F060單片機及其外圍電路和上下層連接件。下層電路包括了信號調理電路、電源電路以及傳輸電路。系統電路框圖如圖3所示。

濾波放大電路用于對傳感器送來的微弱信號進行濾波放大以便于后面進行調理轉換。調理轉換電路把濾波放大后的信號進行轉換變成單片機能夠識別的信號，其中比較重要的有A／D轉換和D／A轉換。傳輸電路主要用來接收命令和傳輸數據。

3 橋梁檢測系統的軟件設計
3．1 下位機軟件介紹
下位機使用的是新華龍公司的C80F060單片機，它是完全集成的?昆合信號片上系統型MCU，集成了兩個16位、1 MSPS的A／D轉換器。且帶有DMA控制器；集成有兩個12位D／A轉換器，具有可編程數據更新方式；集成有控制器局域網(CAN 2．0B)控制器，具有32個消息對象，每個消息對象有自己的標識掩碼。下位機軟件主要是采集、處理和傳輸數據。下位機數據處理是對采集的數據進行分類、計算、合并、選擇、存儲和傳送。為了使得檢測的數據更加的準確，精度更高，數據采集部分采集的數據必須經過平滑處理才能傳輸給上位機進行處理。下位機程序中的數據處理就是完成這部分功能的，其他處理包括數據的打包等操作。數據采集采用定時采集的方式。其下位機程序流程圖如圖4所示。