淺談SJA1000在船舶氣象儀中的應(yīng)用

姬延軍，王 平

（1.海軍駐青島造船廠軍事代表室，山東 青島 266001；2.山東省海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)重點實驗室，山東 青島 266001；3.山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所，山東 青島 266001）

引言

氣象信息是船舶航行的重要導(dǎo)航信息，直接影響船舶的航行安全。隨著海洋科技的發(fā)展，船舶越行越遠(yuǎn)，船體也越來越大，以前罕有人跡的遠(yuǎn)海，現(xiàn)在也時有船舶經(jīng)過，這些船舶在浩瀚的大海上就是一個小型社會，有自己獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。這些海域遠(yuǎn)離大陸，一旦出現(xiàn)異常氣候現(xiàn)象，就需要他們適時作出正確的反應(yīng)。現(xiàn)在的船舶氣象儀可以直接從船舶內(nèi)部CAN 網(wǎng)讀取航速、航向信息，對外發(fā)送風(fēng)、溫、濕、壓、能見度、云底高、降水量等氣象信息，SJA1000控制器功不可沒，本文對SJA1000控制器在船舶氣象儀中的應(yīng)用進(jìn)行了討論。

1 船舶氣象儀的功能原理

船舶氣象儀用于各類船舶進(jìn)行風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、相對濕度等氣象要素觀測。它主要由傳感器、顯示器及電纜等部分組成［1］。現(xiàn)代的船舶氣象儀可以自動接收航速、航向信息，同時又可將氣象信息發(fā)送給需要?dú)庀笮畔⒌膬x器設(shè)備［2］。

各個傳感器將測得的氣象信息變成電信號，船舶氣象儀同時自動接收的航速、航向信息，通過輸入接口送到主儀器，主儀器進(jìn)行采樣、轉(zhuǎn)換、計算、編輯，然后將編輯好的氣象參數(shù)發(fā)送給需要?dú)庀笮畔⒌膬x器設(shè)備［3］。

2 SJA1000的結(jié)構(gòu)功能

SJA1000是一種獨(dú)立CAN控制器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示，用于移動目標(biāo)和一般工業(yè)環(huán)境中的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)控制（CAN），它 是PHILIPS半導(dǎo)體PCA82C200CAN 控制器BasicCAN 的替代產(chǎn)品，而且它增加了一種新的工作模式PeliCAN，這種模式支持具有很多新特性的CAN 2.0B協(xié)議。主要具有以下功能：標(biāo)準(zhǔn)幀和擴(kuò)展幀信息的接收和傳送；接收FIFO 64字節(jié)；在標(biāo)準(zhǔn)和擴(kuò)展格式中都有單／雙驗收濾波器含屏蔽和代碼寄存器；讀／寫訪問的錯誤計數(shù)器；可編程的錯誤限制報警［4］。

圖1 SJA1000內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

3 SJA1000在船舶氣象儀中的應(yīng)用

船舶氣象儀的CAN通信依靠CAN板，板號2657或2657C，該板提供兩路獨(dú)立CAN總線通信接口。

1）主要性能。CAN通訊口：2個（2657為1個）；CAN控制器：SJA1000T；CAN收發(fā)器：CTM1050T。

2）基地址：340H。使用該板時需要將板上的跳線器JP4的A9、A8、A6全部“斷開”，A7、A5、A4、A2全部“短接”，此時板的基地址設(shè)為340H。

船舶氣象儀與CAN 網(wǎng)間的電路原理圖如圖2所示。

圖2 主儀器與CAN 網(wǎng)間電原理圖

4 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，船舶尤其是大型船舶已慢慢發(fā)展為一個緊跟時代節(jié)奏的小型化社會，其微機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)等功能也越來越齊全。船舶氣象儀作為保障船舶遠(yuǎn)洋航行安全的重要設(shè)備之一，也必須緊跟時代的節(jié)奏，不斷向前發(fā)展，擁有CAN 網(wǎng)、以太網(wǎng)甚至更先進(jìn)通信方式的船舶氣象儀也將不斷涌現(xiàn)。

［1］國家技術(shù)監(jiān)督局.船舶氣象儀［S］.1994－04－05.

［2］世界氣象組織儀器和觀測方法委員會（CIMO）.氣象儀器和觀測方法指南［M］.北京：氣象出版社，2000.

［3］王平，梁峰.淺談船舶氣象儀用傳感器［J］.機(jī)械管理開發(fā)，2011（6）：41－43.

［4］牛躍聽.CAN 總線嵌入式開發(fā)：從入門到實戰(zhàn)［M］.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2012.