【摘要】：隨著我國大型農(nóng)機裝備現(xiàn)代化進程的不斷推進,大型農(nóng)機向著智能化、自動化、精準化方向發(fā)展,使得故障的檢測與診斷的難度增大。傳統(tǒng)的被動式服務(wù)模式即車輛在發(fā)生故障后由專業(yè)的技術(shù)人員進行現(xiàn)場維修的方式效率低、成本高,無法應(yīng)對短時間大規(guī)模的維修需求。因此對大型農(nóng)機的實時監(jiān)測、故障預(yù)警以及遠程故障診斷成為了企業(yè)的迫切需求。此外,如何對以租賃方式銷售的大型農(nóng)機進行有效監(jiān)控管理,控制銷售風(fēng)險,也是企業(yè)急需解決的問題。針對企業(yè)面臨的現(xiàn)實問題,本文以STM32F103處理器為核心,利用北斗/GPS雙模定位技術(shù)、CAN總線通信技術(shù)、GPRS無線傳輸技術(shù)以及存儲技術(shù)設(shè)計了一種集大型農(nóng)機車輛運行狀態(tài)信息實時采集、位置獲取、無線傳輸、車輛遠程控制、遠程維護等功能為一體的大型農(nóng)機車載監(jiān)控終端。主要的研究內(nèi)容包括:(1)根據(jù)前期的對農(nóng)機企業(yè)的市場調(diào)研以及現(xiàn)有農(nóng)機車載終端研究現(xiàn)狀,完成大型農(nóng)機車載監(jiān)控終端的需求分析;(2)在需求分析的基礎(chǔ)之上,首先對車載終端硬件進行整體設(shè)計,之后進行終端的硬件各部分電路的詳細設(shè)計,主要包括北斗/GPS模塊電路、CAN總線通信模塊電路、電壓采集電路、數(shù)據(jù)存儲模塊電路、GPRS無線通信模塊電路;(3)進行軟件功能的開發(fā),包括軟件整體架構(gòu)的設(shè)計以及各功能模塊具體實現(xiàn)。軟件實現(xiàn)的功能包括位置數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)、故障信息以及車輛運行數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的存儲、數(shù)據(jù)的無線傳輸、異常檢測、車輛遠程控制及終端防拆、終端遠程無線升級;(4)測試以及試驗。首先對各模塊分別測試,之后與遠程監(jiān)控服務(wù)器進行配合,進行聯(lián)調(diào)測試,最后將設(shè)計的終端安裝在農(nóng)機相應(yīng)的監(jiān)測位置,進行田間試驗。本文所設(shè)計的車載一體化終端已在實際產(chǎn)品中進行了應(yīng)用,運行狀態(tài)穩(wěn)定,能夠很好地滿足農(nóng)機企業(yè)對于大型農(nóng)機車輛實時監(jiān)測的需求。
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S229.1;TP277
【圖文】：

邐第３章終端硬件設(shè)計逡逑尺寸以及成本因素，本設(shè)計選擇了＋３．３Ｖ邋ＣＡＮ收發(fā)器。ＣＡＮ收發(fā)器及其隔離電路逡逑如圖３．２所示。逡逑３．３Ｖ逡逑ＳＧＮＤ逡逑ＪＲ１邐奪逡逑°邐，逡逑■ｙ邋Ｉ邐0ｒ邋邐邋ａ邋ｃａｎ－ｈ逡逑ｒＡＮＴＸ邋￣Ｉ晸邐１邋ｍ邐ｓ邋｜邐＼ｐ°邐＝ｂ４邋＾邐，逡逑邐ｃ；：＾ｄ——Ｉｆ邐丨戶逡逑——＾＾邋N４逡逑■＿ＯＤ邐Ｉ邋Ｙ邐１（］0ｎ＾￣邋ｇ－，邋ＣＡＮ－Ｌ逡逑１０Ｒ逡逑圖３．２邋ＣＡＮ通信模塊電路圖逡逑ＣＡＮ總線數(shù)據(jù)傳輸過程中可能會受到各種各樣的電磁干擾，這些干擾會造逡逑成模塊功能的異常，甚至永久性損壞。為提高ＣＡＮ通信的穩(wěn)定性，在ＣＡＮ通逡逑信電路中加入了隔離電路進行處理。隔離電路的核心器件為ＮＵＰ２１０５邋ＣＡＮ總逡逑線保護器。它是一款采用ＳＯＴ－２３－３封裝的緊湊型雙向ＴＶＳ器件，該器件基于齊逡逑納技術(shù)，可優(yōu)化ＰＮ結(jié)的有源區(qū)域，以提供強大的瞬態(tài)ＥＭＩ浪涌電壓和ＥＳＤ保逡逑護

為配合軟件實現(xiàn)低功耗方案，利用ＬＤ３３芯片的使能引腳ＥＮ，對北斗／ＧＰＳ電逡逑源進行了控制。主控制器可以通過調(diào)節(jié)ＧＰＳ＿ＰＯＷＥＲ＿ＣＴＲ管腳電平輸出關(guān)斷或逡逑者打開北斗／ＧＰＳ模塊的供電，同時這種方式也能增強整個硬件系統(tǒng)功能的穩(wěn)定性，逡逑當(dāng)模塊工作異常時，可以通過斷電的形式，重啟模塊。ＰＣＢ繪制過程中，要保證逡逑模塊ＲＰ腳的微帶天線到天線的連接點的距離要盡可能短，最好不要超過２．５ｃｍ，逡逑因為尖角９０度布線會造成信號反射，盡量采用直線或者圓形布線方式。具體布線逡逑方式如圖３．４。逡逑ＩｌｉＨＭｔｌｌｌｌｌｉｌ逡逑ｍｍ逡逑

Ｚ邐Ｍ邋Ｃ１７Ｊ＝邋＝Ｌ，８邋Ｈｒ？邐￣￣腿０３邐１邐？邐琴Ｊ邋ｉ邐ｍ邐Ｃ３＾邐＾邋ＴＭａｕａ邋ＴＯＲＦ邋－２—１W邋ＬＥＤ邐°５＿＿邋４４．７ＥＦ逡逑ＧＮＤ逡逑圖３．３北斗／ＧＰＳ模塊電路圖逡逑低功耗方案，利用ＬＤ３３芯片的使能引腳ＥＮ，制器可以通過調(diào)節(jié)ＧＰＳ＿ＰＯＷＥＲ＿ＣＴＲ管腳的供電，同時這種方式也能增強整個硬件系可以通過斷電的形式，重啟模塊。ＰＣＢ繪制線到天線的連接點的距離要盡可能短，最好造成信號反射，盡量采用直線或者圓形布線

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本文編號：2773833