本项目为工业多功能采集控制箱,旨在为工业现场提供稳定可靠的数据采集与控制解决方案。
1. 立项背景和目标:针对工业现场多传感器数据采集和设备控制的需求,开发一款集成度高、抗干扰能力强的嵌入式终端,实现对模拟量、数字量的实时采集,以及对继电器、执行器的精准控制。
2. 软件功能、核心功能模块:基于STM32平台开发,核心模块包括:多路模拟量/数字量采集模块、CAN/RS485通信协议栈、继电器控制逻辑、数据存储与异常处理模块。
3. 业务流程、功能路径描述:终端通过传感器采集工业现场数据,经预处理后通过CAN协议上传至上位机;同时接收上位机控制指令,驱动继电器完成设备控制,实现数据采集-传输-控制的闭环流程。
本项目基于 STM32F4 单片机 作为核心控制单元,采用 C语言 进行固件开发,结合 CAN和RS485协议。
1. 硬件驱动层:编写了AC/DC采集、GPIO、UART等外设驱动,实现对多路交流直流电压电流和数字量(如开关量)的实时采集,并通过继电器驱动电路完成对外部执行器的控制。
2. 通信协议层:自主实现了 CAN 协议栈,与上位机通信采用RS232/WiFi支持数据帧的收发、校验和异常处理,确保与上位机或其他从站设备之间的稳定通信。
3. 业务逻辑层:设计了数据采集、机箱板卡ID自动分配、板卡位置自动判断和控制输出的闭环逻辑,支持自定义采集周期和控制策略。