0导言
近年来，跟着经济社会的开展，各地水需求量逐步添加，水资源供需的对立日益明显。我国水资源运用功率很低，农业灌溉水利设备建造落后，水糟蹋现象严峻。因而，怎么进步农业灌溉水资源的运用率就显得极其重要。经过丈量灌溉流量的实时信息来有效地节省运用水资源，这就用到了主动操控体系。保证体系稳定性，下降体系本钱的重要环节是在自控体系中运用何种通讯方法。根据现场总线的通讯与操控技能是现在工业主动操控领域中的首要技能之一，它具有信息数字化和操控分散化等技能长处，在主动操控领域中使用日益广泛。现场总线技能的国际先进水平现已到达二芯载波电缆操控10Km间隔的推行阶段，但我国在大田农业灌溉操控体系使用上，根据总线方法的操控技能还显得适当单薄[1]。因而，学习先进的规划思维，开发出具有自主知识产权的根据现场总线的灌溉操控体系，契合农业现代化对主动化技能的需求。
1体系组成
组成现场网络，并经过以AT89C51处理器为中心的一个数据转化体系。本体系CAN总线模块以AT89C51为微处理器，在CAN总线通讯接口上，选用了飞利浦公司的SJA1000和TJA1050芯片，SJA1000是独立CAN通讯操控器，TJA1050为高功能CAN总线收发器。电路首要由微操控器AT89C51、独立CAN通讯操控器SJA1000、CAN总线收发器TJA1050和流量计四部分所构成。微处理器AT89C51担任SJA1000的初始化，经过操控SJA1000完结数据的接纳和发送等通讯使命。体系结构原理图如图1-1所示：
图1-1体系结构原理图
1灌溉体系丈量及数据处理
水流量传感器首要由阀体、水流转子组件和霍尔传感器组成。它装在进水端，用于检测进水流量，当水经过水流转子组件时，磁性转子滚动并且转速跟着流量改变而改变，霍尔传感器输出相应脉冲信号，反馈给操控器，由操控器判别水流量的巨细，进行调控。接线端口有正极、信号输出线、负极。单片机经过核算输出脉冲数，结合水流量计的参数核算流过的水流量；单片机I/O与存储器的接口衔接，单片机将收集后的数据经处理后能够存放在存储器中，单片机的I/O接口与液晶以及上位机衔接，经过单片机收集处理后的数据能够进行实时显现并上传至上位机保存。流量计的接线方法如图1-2所示：
图1-2水流量传感器接线端口
1.2灌溉体系通讯部分的组成
CAN总线器材比较盛行的有两大种:一种是有在片CAN的微操控器。另一种是独立的CAN操控器，本规划选用PHILIPS公司的SJA1000CAN操控器以及TJA1050总线收发器，其间TJA1050能够支撑110个CAN节点，SJA1000持CAN2。0A/B规约。SJA1000用于轿车和一般工业环境中的操控器局域网络中，它是PHILIPS半导体PCA82C200CAN操控器(BasicCAN)的代替产品。并且，它添加了支撑具有许多新特性的CAN2.0B协议的作业形式[2]。片内含信息缓冲、位流处理、位守时逻辑、接纳滤波、过错办理逻辑等电路，并装备有丰厚的功用寄存器。可完结数据成帧、总线填充、过错检测、总线裁定及过错界定处理等标准。SJA1000的数据线AD0-AD7衔接到单片机的P0口，/CS与P2.0衔接。P2.0为低时，CPU的外部存储地址可选种SJA1000，CPU经过这些地址能够对SJA1000进行读/写操作。SJA1000的ALE，/WR，/RD引脚别离与CPU的相应引脚相连。/INT与CPU的INT0相连，CPU经过中止方法对SJA1000进行拜访．实验中应该加强CAN总线节点的抗搅扰的才能，这就要求SJA1000当的RX0，TX0不直接与TJA1050中的RXD，TXD相连，而要经过光藕6N137和TJA1000相接，这样总线上的各个节点之间的电气阻隔就能更好的完结。不过，应该留意的是，这样光藕部分所使用的两个电源有必要彻底电气阻隔，否则的话选用光偶就失去了含义。电源阻隔能够选用带多个5V阻隔输出开关电源来完结[3]。单片机与SJ1000的衔接原理图如图1-3所示：
图1-3SJA1000与单片机接口规划原理图
TJA1050是操控器区域网络(CAN)协议操控器和物理总线之间的接口。TJA1050能够为CAN操控器供给差动接纳功能，为总线供给差动发送功能。能够将输出信号CANH和CANL的最佳匹配，能够将电磁辐射变得更小。TJA1050的CAN总线接口部分采取了抗搅扰和安全的一些办法。TJA1000的两个引脚CANL，CANH都是用一个5.1Ω的电阻与CAN总线连通，其间电阻能够起到限流维护效果，使TJA1000不被过流的危害[4]。在地与CANL，CANH之间并联了两个30PF的%&&&&&%，具有防辐射和滤除总线上的高频搅扰的才能。再就是在CANH，CANL与地间能够接入两个防雷击管，当地与两个各输入端之间呈现瞬变搅扰的时分，防雷击管的放电能够起到必定的维护效果[5]。TJA1050规划原理图如图1-4所示：
图1-4TJA1050规划原理图
2体系的软件规划
CAN总线的软件规划首要包括三部分：CAN初始化程序、报文的发送程序、报文的接纳程序[6]。CAN初始化首要是设置CAN的通讯参数。需求初始化的CAN操控寄存器有：形式寄存器、时分寄存器、接纳代码寄存器、屏蔽寄存器、总线守时寄存器、输出操控寄存器等。值得留意的是以上寄存器只能在CAN操控器处于复位状态下才可写拜访[7]。发送数据程序把数据存储区中待发送的数据取出，组成信息帧，并将主机的ID地址填入帧头，将信息帧发送到CAN操控器的发送缓冲区。在接纳到主机的发送恳求后，发送程序发动发送指令。信息从CAN操控器发送到总线是由CAN操控器主动完结的。信息从CAN总线到CAN操控器的接纳缓冲区也是由CAN操控器主动完结的。接纳程序只需从接纳缓冲区读取信息，并将其存储在数据存储区。
