网站栏目页排名,网站锚文本使用查询,关键词优化seo优化排名,搜索网站做淘宝客当前智能汽车上一般配置有12路超声波雷达#xff0c;这些专用超声波雷达内置了MCU#xff0c;直接输出数字化的测距结果#xff0c;一般硬件接口采用串口RS485#xff0c;通信协议采用modbus。
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1.接…当前智能汽车上一般配置有12路超声波雷达这些专用超声波雷达内置了MCU直接输出数字化的测距结果一般硬件接口采用串口RS485通信协议采用modbus。
一、RS485与RS232UART有什么不同
1.接口物理结构 RS232接口通常以9个引脚DB-9或25个引脚DB-25的形态出现常见于个人计算机上通常标记为COM1和COM2。 RS485接口则没有具体的物理形状它是根据工程实际情况而选择的接口。
2.接口电子特性 RS232接口的信号电平值较高任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。逻辑“1”为-3~-15V逻辑“0”为3~15V噪声容限为2V。这种高电平容易损坏接口电路的芯片且与TTL电平不兼容需要电平转换电路才能与TTL电路连接。 RS485接口则采用差分信号传输逻辑“1”以两线间的电压差2V~6V表示逻辑“0”以两线间的电压差-6V~-2V表示。这种信号电平较低不易损坏接口电路芯片且与TTL电平兼容方便与TTL电路连接。
3.通讯距离 RS232适合本地设备的通信传输距离相对较短一般限制在20米以内最大标准值为15米且只能点对点通讯。 RS485则具有更远的传输距离从几十米到上千米不等最大无线传输距离可达1200米。
4.多点通讯支持 RS232通常用于单端一对一通信一主一从在总线上只允许连接1个收发器不支持多站收发能力。 RS485则支持一对多一主多从通信在总线上允许连接多达128个收发器具有多站通讯能力方便建立设备网络。
5.传输速率 RS232的传输速率相对较低最大速率为20kB/s。 RS485的传输速率则更高最大传输速率可达10Mbps。
6.通讯线选择 RS232可以采用三芯双绞线、三芯屏蔽线等。 RS485则可以采用两芯双绞线、两芯屏蔽线等。
7.传输规范 RS232是一种异步串口协议采用异步传输方式数据帧中不包含时钟信号通过起始位和停止位确定数据传输时序。 RS485则是一种半双工同步协议采用差分传输方式具有更好的抗干扰性。
二、Modbus协议是什么
Modbus协议是一种串行通信协议由Modicon公司现为施耐德电气Schneider Electric于1979年提出用于可编程逻辑控制器PLC的通信。以下是对Modbus协议的主要特点和详细解释
1.定义与标准 Modbus协议已经成为工业领域通信协议的业界标准De facto并且是工业电子设备之间常用的连接方式。 它是一种基于主从结构的通信协议定义了一系列规范和命令格式用于实现不同设备之间的数据传输和通信。
2.版本与变种 Modbus协议存在多种版本和变种以适应不同的网络和接口需求。例如有Modbus RTU远程终端单元和Modbus ASCII两种串行通信变种以及Modbus/TCP用于TCP/IP网络。 Modbus RTU采用二进制表示数据具有紧凑和高效的特点而Modbus ASCII则是一种人类可读的表示方式但相对冗长。
3.特性与优势 免费且公开Modbus协议是公开发表且无版权要求的这使得它得到了广泛的应用。 支持多种接口Modbus可以支持多种电气接口如RS-232、RS-485等还可以在各种介质上传输如双绞线、光纤、无线等。 简单易懂Modbus的帧格式简单易于开发和部署。 可靠性好Modbus协议需要对数据进行校验确保数据传输的可靠性。在串行协议中ASCII模式采用LRC校验RTU模式采用16位CRC校验。
4.应用与架构 Modbus协议被广泛应用于工业自动化领域用于各种设备间的数据交换和通信。 它采用主从方式定时收发数据在串行和MB网络中只有被指定为主节点的节点可以启动一个命令。 Modbus应用协议是OSl模型第7层上的应用层报文传输协议用于在通过不同类型的总线或网络连接设备之间的客户机/服务器通信。
5.数据模型与功能 Modbus的数据模型是以一组具有不同特征的表为基础建立的包括离散量输入、线圈、输入寄存器、保持寄存器4个基本表。 Modbus应用协议使用功能码列表来读或写数据或者在远程服务器上进行远程读/写寄存器列表、读/写比特列表、诊断以及标识等处理。
三、如果让你设计一款 12路车载超声波雷达采用 stm32F103HC-SR04超声波模块对外提供RS485和Modbus协议你的设计方案是什么
1系统概述
本设计旨在开发一款12路车载超声波雷达系统采用STM32F103作为主控制器结合HC-SR04超声波模块实现距离测量。系统通过RS485接口和Modbus协议与外部设备通信提供稳定可靠的数据传输和交互功能。
2硬件设计 主控制器采用STM32F103微控制器具备高性能、低功耗和丰富的外设接口满足系统对实时性和处理能力的需求。 超声波模块选用HC-SR04超声波模块该模块具有测量范围远、精度高等优点适用于车载雷达系统。通过STM32F103的GPIO端口与模块连接实现距离测量功能。 RS485接口采用RS485通信接口实现与外部设备的长距离、高速率数据传输。选用合适的RS485收发器将STM32F103的UART端口转换为RS485接口实现数据通信。 电源管理设计合适的电源管理电路为系统提供稳定的电源供应。考虑车载环境的特殊性采用宽电压输入设计保证系统在各种电压波动下均能正常工作。
3软件设计 驱动程序编写STM32F103的驱动程序包括GPIO、UART等外设的初始化和配置。确保与HC-SR04超声波模块和RS485收发器的正常通信。 超声波测距算法根据HC-SR04超声波模块的工作原理编写测距算法。通过STM32F103的定时器功能精确测量超声波从发射到接收的时间进而计算出距离值。 Modbus协议实现在STM32F103上实现Modbus协议栈包括数据帧的封装、解析和通信流程控制等。通过RS485接口与外部设备进行数据交换支持Modbus RTU和ASCII两种模式。 应用程序编写应用程序实现系统的整体功能和逻辑控制。包括超声波测距的周期性触发、数据处理和存储、Modbus通信的发起和响应等。
4系统测试与优化 功能测试对系统进行全面的功能测试确保各个模块和接口均能正常工作。测试内容包括超声波测距的精度和稳定性、RS485通信的可靠性和速率等。 性能优化根据测试结果对系统进行性能优化包括调整超声波测距算法的参数、优化Modbus通信的帧格式和通信流程等。以提高系统的整体性能和稳定性。 抗干扰设计考虑车载环境的复杂性和电磁干扰问题在硬件和软件上采取相应的抗干扰措施。如采用差分信号传输、增加滤波电路、优化通信协议等。
通过以上设计方案可以开发出一款稳定可靠、功能丰富的12路车载超声波雷达系统满足车载雷达应用的需求。
