1. 本选题研究的目的及意义
随着工业自动化、智能化程度的不断提高,设备数据采集作为信息化和智能化的基础环节,其重要性日益凸显。
传统的设备数据采集方式往往采用点对点连接,存在布线复杂、成本高昂、可维护性差等问题。
can(controllerareanetwork,控制器局域网络)总线以其高可靠性、实时性强、成本低廉等优势,在工业控制、汽车电子、航空航天等领域得到广泛应用,也为设备数据采集提供了新的解决方案。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,随着can总线技术的不断发展和应用,国内外学者对基于can总线的设备数据采集技术进行了广泛研究,并取得了一系列成果。
1. 国内研究现状
国内在基于can总线的设备数据采集领域的研究起步相对较晚,但发展迅速。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本课题主要研究内容包括以下几个方面:
1.基于can总线协议的设备数据采集需求分析:针对具体的应用场景,分析设备数据采集的需求,包括数据类型、采集频率、数据精度、通信距离等,为后续的硬件和软件设计提供依据。
2.设备数据采集模块硬件设计:设计数据采集模块的硬件电路,包括微处理器模块、can总线通信接口模块、数据采集电路模块、电源模块等。
4. 研究的方法与步骤
本课题研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法,逐步进行,具体步骤如下:
1.需求分析与方案设计阶段:深入研究can总线协议的特点和相关技术标准,分析设备数据采集的具体需求,确定系统功能目标和性能指标,完成数据采集模块的总体方案设计,包括硬件架构设计、软件功能模块划分等。
2.硬件电路设计与实现阶段:根据方案设计,选择合适的微控制器、can收发器、传感器等硬件器件,完成数据采集模块的原理图设计和pcb板图设计,并进行硬件电路的焊接、调试和测试,确保硬件电路的稳定性和可靠性。
3.软件系统设计与开发阶段:选择合适的软件开发平台和编程语言,完成can总线驱动程序、数据采集程序、数据处理程序、通信协议程序等软件模块的设计和编码,并进行软件联调和测试,确保软件系统的功能完整性和稳定性。
5. 研究的创新点
本课题将在以下几个方面进行创新性研究:
1.高效数据采集策略:针对can总线带宽有限的特点,研究基于事件触发和数据优先级的数据采集策略,提高数据传输效率,降低总线负载率,保证实时性要求较高的数据的及时传输。
2.数据预处理算法:在数据采集模块端引入数据预处理算法,例如数据滤波、数据压缩等,减少数据冗余,降低数据传输量,提高数据有效性。
3.低功耗设计:针对物联网应用场景,研究低功耗数据采集模块设计,例如采用低功耗微控制器、休眠唤醒机制等,延长设备使用寿命。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1. 刘伟. 基于can总线的智能变电站数据采集系统设计[j]. 电力系统保护及控制, 2020, 48(15): 156-162.
2. 张晓明, 李建军, 王永强. 基于can总线的电动汽车电池组数据采集系统设计[j]. 汽车电子技术, 2019, (11): 60-63.
3. 李明, 王军, 刘洋. 基于can总线的智能家居数据采集模块设计[j]. 电子技术应用, 2018, 44(12): 175-178.
