智能传感器协议(传感器数据传输协议)

 

之前几篇文章中我们详细介绍了六维力传感器的数字通信协议的具体内容，主要是以串口通信为例讲解的。包括RS485、RS422还有USB协议其实接入上位机后都是一个串口设备，他们的协议也都是类似的。比如六维力传感器通过485端口或者是通过转换器转换成USB口接入电脑这样的设备，只要电脑装好驱动，就可以按照一个标准串口设备进行打开和接收数据了。之前我也提到我们公司的六维力传感器还支持CAN、以太网等协议，今天我们就来看一下这些协议的内容。为了方便朋友们使用，我这里仅对这些协议需要注意的点进行简要说明。

CAN协议其实也是应用非常广泛的协议，比如在汽车行业就应用很广，现在的汽车都有一个OBD接口，插入一个设备后就可以通过电脑读取车辆的状态和故障信息，这个接口就是CAN总线的。CAN协议硬件上也是像RS485那样使用两根导线，也是用差分电平信号，软件层面，也有波特率的概念，一般最大值是1000K bps。这些方面和485总线很像，但它比485总线的抗干扰能力更强，因此传输距离更远，有效距离理论上可到10公里。而且，它最具特色的，是有优先权和仲裁功能。这个功能可以使一条总线上有多个主机，而不是像485总线那样必须一主多从，这也就是说，一条总线上可以有多个设备主动发出信息，信息的开头还是自己的设备ID，比如两个设备，一个ID是00，一个是01，由于CAN总线上规定了显性和隐性电平，这样ID是00的信息，优先级就在硬件层面上高于ID是01的，这就实现了仲裁，谁的ID小，谁的信息优先级就高。这个功能可以有效得把多个设备连接在一起进行通信，特别适合汽车或者机器人等这种有多个同级别设备的场景。

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我们公司的六维力传感器也有支持CAN协议的版本，这张图就是六维力传感器的CAN协议数据格式。默认波特率是1000K。这张图上面的表格是上位机的问询信息，可以看到最开头有一个ID，目前定义是十六进制20，之后是49AA0D0A的问询命令，传感器的答复是两帧。因为CAN2.0每个数据帧的数据长度是8个字节，六个方向的数据太多了，所以需要两个帧表示同一时刻六个方向的力。这靠下的两个表格就是ID分别是20和21的两个帧，紧挨着ID字节的是同步数，表示同一时刻的力用同样的同步数，在这之后的数据要组合起来看，从ID是20的48或者49字节一直到ID是21的0D0A结束，这就是我之前在串口解析中提到的短数据，一共12个字节，一个字节开头，两个字节结尾，中间每1.5个字节表示一个方向的数据。这种数据的结构其实和RS485等串口协议的很类似，在此也就不多做介绍了。

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其实除了串行总线和CAN总线，还有以太网TCP、以太网UDP和工业以太网的协议，这些协议也比较常用，但协议的内容和之前视频中讲到的基本一致，工业以太网的还可以由我们提供一个描述文件，用户只要将这个文件输入到上位机设备，就能直接读取力值。这里对这些协议就不多做介绍了，下篇文章，我将为大家介绍上位机接收程序的编写，包括数据的接收和数据的解析。

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