人工智能气候室CAN总线的特点分析

人工智能气候室主机通过CAN串行总线管理着10 km范围内安放在人工气候室中的分机(CAN节点);每台分机通过安装在智能人工气候生长室中的各类不同的传感器对植物生长的状态参数进行采集与采集信息传输。因此，CAN总线至关重要。植物生长室的CAN总线是一种有效支持分布式控制及实时控制的串行通信网络，CAN总线规范已成为国际标准。它以半双工的方式工作，一个节点发送信息，多个节点接收信息，可以实现全分布式多机系统,提高数据在网络中传输的可靠性。

CAN总线的信息存取采用一种称作广播式的存取工作方式,信息可以在任何时候由任何节点发送到空闲的总线上,每个节点的CAN总线接口必须接收总线上出现的所有信息,因此各节点都设置有一个接收寄存器,接收寄存器首先将信息接收,然后根据接收信息的标示符决定是否读取信息包中的数据,即判定是否使用这一信息。CAN总线面向数据而不是面向节点,采用这种方法的优点是可使网络内的节点个数在理论上不受限制,加入和减少设备不影响系统的工作。因此,基于CAN总线的植物生长室自动测试系统,可以根据人工气候室中不同植物的不同测量要求,任意改变温度、湿度、光照度和CO2含量的传感器数量,进而任意改变分机的数量。

CAN总线收发数据的长度最多为8 B,因而不存在占用总线时间过长的问题,可以保证通信的实时性。通信速率最高可达1 Mb/s(通信距离40 m),通信距离最远可达10 km(传输速率为5 kb/s)。通信介质可以是同轴电缆或光导纤维,甚至可采用双绞线。基于CAN总线的人工气候室自动测试系统是一种典型的分布式通信系统,主机既可以与各分机分别进行点对点的双向通信,也可以同时与所有分机进行一点对多点的单向通信,即主机可向所有分机广播数据或命令。