基于CAN总线的桥梁健康检测系统的研究

2 桥梁检测系统的硬件设计
基于CAN总线的分布式信号调理模块主要由单片机CPU、输入／输出电路、电源电路和通信接口CAN总线接口几部分组成。系统的结构框图如图2所示。

系统的硬件电路主要体现在底层模块上，采用双层电路板设计，上层电路主要为CPU模块，是底层模块电路板的核心，用以数据采集、处理和传输。下层电路是调理放大模块，主要是对采集的信号进行调理放大。上层电路有数据采集模块的核心部件――C8051F060单片机及其外围电路和上下层连接件。下层电路包括了信号调理电路、电源电路以及传输电路。系统电路框图如图3所示。

滤波放大电路用于对传感器送来的微弱信号进行滤波放大以便于后面进行调理转换。调理转换电路把滤波放大后的信号进行转换变成单片机能够识别的信号，其中比较重要的有A／D转换和D／A转换。传输电路主要用来接收命令和传输数据。

3 桥梁检测系统的软件设计
3．1 下位机软件介绍
下位机使用的是新华龙公司的C80F060单片机，它是完全集成的?昆合信号片上系统型MCU，集成了两个16位、1 MSPS的A／D转换器。且带有DMA控制器；集成有两个12位D／A转换器，具有可编程数据更新方式；集成有控制器局域网(CAN 2．0B)控制器，具有32个消息对象，每个消息对象有自己的标识掩码。下位机软件主要是采集、处理和传输数据。下位机数据处理是对采集的数据进行分类、计算、合并、选择、存储和传送。为了使得检测的数据更加的准确，精度更高，数据采集部分采集的数据必须经过平滑处理才能传输给上位机进行处理。下位机程序中的数据处理就是完成这部分功能的，其他处理包括数据的打包等操作。数据采集采用定时采集的方式。其下位机程序流程图如图4所示。