浅谈SJA1000在船舶气象仪中的应用
2014-12-13姬延军
姬延军,王 平
(1.海军驻青岛造船厂军事代表室,山东 青岛 266001;2.山东省海洋环境监测技术重点实验室,山东 青岛 266001;3.山东省科学院海洋仪器仪表研究所,山东 青岛 266001)
引言
气象信息是船舶航行的重要导航信息,直接影响船舶的航行安全。随着海洋科技的发展,船舶越行越远,船体也越来越大,以前罕有人迹的远海,现在也时有船舶经过,这些船舶在浩瀚的大海上就是一个小型社会,有自己独立的网络。这些海域远离大陆,一旦出现异常气候现象,就需要他们适时作出正确的反应。现在的船舶气象仪可以直接从船舶内部CAN 网读取航速、航向信息,对外发送风、温、湿、压、能见度、云底高、降水量等气象信息,SJA1000控制器功不可没,本文对SJA1000控制器在船舶气象仪中的应用进行了讨论。
1 船舶气象仪的功能原理
船舶气象仪用于各类船舶进行风速、风向、气温、相对湿度等气象要素观测。它主要由传感器、显示器及电缆等部分组成[1]。现代的船舶气象仪可以自动接收航速、航向信息,同时又可将气象信息发送给需要气象信息的仪器设备[2]。
各个传感器将测得的气象信息变成电信号,船舶气象仪同时自动接收的航速、航向信息,通过输入接口送到主仪器,主仪器进行采样、转换、计算、编辑,然后将编辑好的气象参数发送给需要气象信息的仪器设备[3]。
2 SJA1000的结构功能
SJA1000是一种独立CAN控制器,其内部结构如图1所示,用于移动目标和一般工业环境中的区域网络控制(CAN),它 是PHILIPS半导体PCA82C200CAN 控制器BasicCAN 的替代产品,而且它增加了一种新的工作模式PeliCAN,这种模式支持具有很多新特性的CAN 2.0B协议。主要具有以下功能:标准帧和扩展帧信息的接收和传送;接收FIFO 64字节;在标准和扩展格式中都有单/双验收滤波器含屏蔽和代码寄存器;读/写访问的错误计数器;可编程的错误限制报警[4]。
图1 SJA1000内部结构图
3 SJA1000在船舶气象仪中的应用
船舶气象仪的CAN通信依靠CAN板,板号2657或2657C,该板提供两路独立CAN总线通信接口。
1)主要性能。CAN通讯口:2个(2657为1个);CAN控制器:SJA1000T;CAN收发器:CTM1050T。
2)基地址:340H。使用该板时需要将板上的跳线器JP4的A9、A8、A6全部“断开”,A7、A5、A4、A2全部“短接”,此时板的基地址设为340H。
船舶气象仪与CAN 网间的电路原理图如图2所示。
图2 主仪器与CAN 网间电原理图
4 结语
随着科学技术的进步,船舶尤其是大型船舶已慢慢发展为一个紧跟时代节奏的小型化社会,其微机、通信、网络等功能也越来越齐全。船舶气象仪作为保障船舶远洋航行安全的重要设备之一,也必须紧跟时代的节奏,不断向前发展,拥有CAN 网、以太网甚至更先进通信方式的船舶气象仪也将不断涌现。
[1]国家技术监督局.船舶气象仪[S].1994-04-05.
[2]世界气象组织仪器和观测方法委员会(CIMO).气象仪器和观测方法指南[M].北京:气象出版社,2000.
[3]王平,梁峰.浅谈船舶气象仪用传感器[J].机械管理开发,2011(6):41-43.
[4]牛跃听.CAN 总线嵌入式开发:从入门到实战[M].北京:北京航空航天大学出版社,2012.