农机装备智能型传感器接口适配器的设计

【摘要】目前接口适配器市场上，用于单一接口的协议转换器种类繁多，但只适用于对应的转换接口电路进行数据传输，使得数据传输与处理过程出现多线，多转换的问题。本实验针对应用于现场农机设备的智能型传感器，设计了一种能够将多种传输方式智能地转化为统一方式的接口适配器。该适配器根据传感器集成化、智能化进一步发展，功能增强，解决了在不改变原有硬件情况下农机装备多输入单输出协议转换问题。本设计选取的五种协议为农业现场作业中适用范围最为广泛的，几乎覆盖了传感器数据采集与控制中心传输的方式。本设计接口适配器的研究领先于现阶段对接口协议转换单一的市场现状，成为本设计的创新之处。具体工作如下：（1）根据现场作业的农机设备实际需要，设计了一种接口适配器，针对系统硬件构建应具备多个接口、易于扩展的要求，选择功耗低、处理运算能力强的芯片和价格低、现场应用体验较好的模块。（2）针对复杂的市场使用现状，选用CAN总线、RS-232、RS-485、IIC以及TCP/IP接口输入，将作业机车传感器实时数据以RS-485作为最终转换接口输出，实现远程计算机能按需求检测接口数据并储存，监控系统运行时负责各个单元数据采集器下传感器的数据状态，判断和显示各传感器的实时情况。（3）为了使硬件正常而有序的工作，设计中对CPU进行软件编制、调试和优化。当适配器接收到某一路输入上有数据发送时，立即做出反应。（4）本设计是以C++为编程语言编写转换应用程序。通过主控模块的调度与控制，实现现场数据实时传输，监控系统及时处理。本程序操作简单、界面流畅，并且具有极强的扩展性和可移植性。（5）在电气实验室中模拟农业作业现场的环境，通过SSCOM32、CANV2.0软件对本文设计系统串口进行测试，完成数据的发送与接收。
【作者】杨秋梦；
【导师】黄操军；
【作者基本信息】黑龙江八一农垦大学，农业电气化与自动化，2014，硕士
【关键词】农机装备；传感器；协议转换；接口适配器；

【参考文献】
[1]张辉.骨肿瘤诊断知识库的构建应用研究[D].第四军医大学,生物医学工程,2004,硕士.
[2]游福成,郑良斌,丁海洋,杨炳儒.基于多智体的分布式信息挖掘系统及其应用[J].计算机应用研究,2005,11:163-165.
[3]贺会权.中性束注入系统束流分析与测量[D].合肥工业大学,流体机械及工程,2004,硕士.
[4]于思远.锻压机床行业拥有自己的春天[J].机械工人.2004(12)
[5]章勇.石墨烯的制备与改性及在抗静电涂层中的应用[D].华东理工大学,2013.
[6]元月.阴道三维超声在纵隔子宫诊断及治疗中应用的临床探讨—附35例病例分析[D].吉林大学,临床医学,2013,硕士.
[7]贾自艳,黄友平,罗平,李嘉佑,秦亮曦,史忠植.面向数据质量的ETL过程建模与实现[J].系统仿真学报,2004,05:907-911+914.
[8]郭晓丹,何文韬,肖兴志.战略性新兴产业的政府补贴、额外行为与研发活动变动[J].宏观经济研究,2011,11:63-69+111.
[9]邓集祥,叶静,郎斌斌,王俊胜.计及二阶非线性特性的PSS配置[J].电力系统自动化,2008,12:27-31+88.
[10]黎旭,龚春林,谷良贤,粟华.基于CAD的半解析参数化几何建模方法[J].计算机与现代化,2014,04:1.
[11]孙世昭.论我国军婚民事特殊保护制度[D].西南政法大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[12]孔宪毅.HLA-DR抗原及HBV基因突变在HBV宫内感染中意义的研究[D].山西医科大学,流行病学与卫生统计学,2002,硕士.
[13]李明跃.膨胀珍珠岩氯氧镁胶凝材料及其应用的研究[D].合肥工业大学,材料工程,2014,硕士.
[14]任梅梅.应力操纵石墨烯的巨磁阻和古斯—汉欣效应[D].河北师范大学,2012.
[15]吴引弟.计算机软件的知识产权保护研究[D].中国政法大学,法律,2004,硕士.
[16]武甲,田秀君,王锦,景传勇.应用纳米零价铁处理模拟含Cr(Ⅵ)无氧地下水[J].环境科学,2010,03:645-652.
[17]周树勋.钢筋混凝土十字形截面柱框架顶层中节点抗震性能的有限元分析[D].天津大学,港口、海岸与近海工程,2004,硕士.
[18]濮青.入侵检测系统面临问题与发展趋势研究[J].计算机工程与设计,2004,01:55-57+77.
[19]马宏伟.引水隧道在地震波入射时的动力响应解析解[D].北京交通大学,2013.
[20]王磊.所有权保留制度的理论与实践[D].华东政法学院,民商法学,2003,硕士.
[21]法萌.论斯蒂芬·茨威格的女性伦理观及其艺术呈现[D].华中师范大学,比较文学与世界文学,2014,硕士.
[22]王海之.我国国有企业资本结构研究[D].华东师范大学,金融学,2002,硕士.
[23]房彩霞.RhoA/Rho激酶与TGF-β_1/CTGF通路在2型糖尿病大鼠肝脏纤维化中的作用[D].河北医科大学,内科学,2013,硕士.
[24]余培玉.水稻免耕直播全苗技术研究[D].湖南农业大学,种植,2003,硕士.
[25]何飞冶.中小企业创新型人力资本投资模型研究[D].沈阳理工大学,企业管理,2012,硕士.
[26]陆世云.民事检察监督程序实证研究[D].浙江大学,诉讼法学,2012,硕士.
[27]陈东育.凋亡相关基因survivin在胃癌组织中的表达及意义[D].青岛大学,内科学,2004,硕士.
[28]周锋.论新课程背景下的教学风格[D].杭州师范大学,课程与教学论,2006,硕士.
[29]江海.基于超声悬浮—气浮的混合悬浮驱动机理及实验初步研究[D].吉林大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[30]司新成.IABP在高危冠心病患者急诊PCI中使用疗效分析[D].山西医科大学,心血管内科,2013,硕士.
[31]邓赶生.论我国个人信息保护法律制度的价值平衡[D].安徽大学,法学理论,2014,硕士.
[32]易维善.电缆和器件故障对传输信号的影响[J].中国新闻科技.2000(11)
[33]余德林.文化导向下的灵泉村新邻里单元建筑设计研究[D].西安建筑科技大学,建筑设计及其理论,2013,硕士.
[34]余盛雄.基于虚拟设备的云应用生命周期管理系统[D].华中科技大学,计算机系统结构,2013,硕士.
[35]丁志华.以网络智暴法为核心的群体创新理论及其关键技术研究[D].重庆大学,2003.
[36]丁文澜.E-learning中基于改进SVM的情绪认知建模技术研究[D].首都师范大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[37]石涛.基于地面观测和卫星遥感的安徽省城市热岛效应研究[D].安徽农业大学,气象学,2012,硕士.
[38]彭秋.红塔集团昭通卷烟厂烟叶仓储害虫发生规律及防治技术研究[D].湖南农业大学,作物学,2012,硕士.
[39]舒春晖.传承语素在现代汉语颜色词构成中的使用及对外汉语词汇教学[D].安徽大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[40]田宇.新型BLyS拮抗剂-peptibody抑制BLyS与BCMA相互作用的研究[D].天津大学,微生物与生化药学,2013,硕士.
[41]刘健,孙泉,张小庆,张志华.配电网合环分析与合环条件判断[J].电力系统自动化,2014,11:130-135.
[42]宋学洲.葫芦巴中一个新的糖基转移酶的研究[D].吉林农业大学,中药学,2012,硕士.
[43]齐连普.试飞测试技术的发展趋势[J].测控技术.1991(01)
[44]邵梦烨.电影《101次求婚》网络营销策划案[D].浙江大学,新闻与传播（专业学位）,2013,硕士.
[45]陈明.供电系统谐波及其对电能计量影响的研究[D].华北电力大学（河北）,电气工程,2004,硕士.
[46]滕超.俄语语言世界图景中的“心灵”观念[D].浙江大学,俄语语言文学,2013,硕士.
[47]刘宇,舒治淮,程逍,张胜祥.从巴西电网“2·4”大停电事故看继电保护技术应用原则[J].电力系统自动化,2011,08:12-15+71.
[48]李慧敏.24小时食管多通道腔内阻抗-PH监测的正常值及影响因素研究[D].南昌大学,内科学（专业学位）,2014,硕士.
[49]徐世垣.出版业与数字革命——电子媒体对出版社与印刷厂的影响[J].云南印刷.1995(05)
[50]任炜.从苏珊·巴斯奈特的文化翻译观看《黑马归去》一书英译本中的文化误译[D].新疆师范大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.