基于CAN總線的溫度監(jiān)控系統(tǒng).doc

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1、基于can總線的溫度采集與顯示系統(tǒng)程錦（武漢理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院湖北武漢）摘要：介紹基于CAN總線的智能溫度傳感器DS10B20的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)以單片機(jī)AT89S51作為處理器，DS10B20數(shù)字溫度采集器采集溫度數(shù)據(jù)。單片機(jī)接收并處理數(shù)據(jù)，LED數(shù)碼管分時(shí)顯示溫度值。通過(guò)外擴(kuò)的CAN總線控制器SJA1000和報(bào)文收發(fā)器PCA82C250，該控制器可直接作為CAN總線的一個(gè)從結(jié)點(diǎn)工作。關(guān)鍵詞：CAN總線；溫度采集；顯示系統(tǒng)中圖分類號(hào)：TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2012）－011硬件設(shè)計(jì)1.1硬件技術(shù)方案

2、。系統(tǒng)主要包括五大模塊:通信、CAN總線控制、智能'y點(diǎn)、顯示。其中通信模塊采用的是CAN總線通訊，CAN總線的控制模塊主要由8JA1000控制器，接發(fā)器組成，此外還有用J飛隔離的6N137光電拙合器;主控制器采用A丁89051芯片;溫度采集部分采用溫度傳感器D818B20;顯示部分采用數(shù)碼顯示管。1.2設(shè)計(jì)思想。系統(tǒng)采用主從分布的思想，系統(tǒng)上位機(jī)為人機(jī)交互界向，本文主要研究卜位機(jī)的智能'y點(diǎn)部分，主要由單片機(jī)及其外圍電路組成。卜圖中所給出的是一個(gè)竹點(diǎn)的示意圖。圖1是CAN總線與單片機(jī)的溫度檢測(cè)系統(tǒng)連接圖。上位機(jī)部分CAN適

3、配卡與上位機(jī)通過(guò)PCI總線通信。上位機(jī)與單片機(jī)通過(guò)通訊接日傳輸信息。CAN總線通訊控制模塊控制單片機(jī)。卜位機(jī)智能'y點(diǎn)模塊，溫度傳感器將輸出信號(hào)傳輸給單片機(jī)，經(jīng)信號(hào)處理電路變成0-5V直流信號(hào)，并且將直流信號(hào)送入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。1.3CAN總線通訊設(shè)計(jì)。89051作為CAN總線系統(tǒng)智能竹點(diǎn)的微處理器，在CAN總線通信接口中采用的是PHILIPS公司的SJA1000和芯片。SJA1000是CAN通信控制器，是CAN總線的收發(fā)器。為了使總線上各個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)隔離，SJA1000與P82C250之間要通過(guò)高速光電耦

4、合器6N137相連。通訊電路主要由四部分所構(gòu)成如圖2所示:微控制器89C51、獨(dú)立CAN通信控制器SJA100,CAN總線收發(fā)器82C250和高速光電拙合器6N137。此外，為了增強(qiáng)CAN總線節(jié)點(diǎn)的抗干擾能力，SJA1000的TXO和RXO通過(guò)高速光耦6N137后與82C250相連，以便實(shí)現(xiàn)總線上各CAN節(jié)點(diǎn)間的電氣隔離。接發(fā)器與CAN總線的接日部分也需要采用抗干擾措施。1.4采集與顯示電路。本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度測(cè)試。DS18B20采用外部供電方式，理論上一根數(shù)據(jù)總線上可以掛256個(gè)DS18B20，但在實(shí)際生產(chǎn)中，如果在一根

5、數(shù)據(jù)總線上掛接25個(gè)以上的DS18B20就有可能產(chǎn)生功耗問(wèn)題。另外單總線氏度太氏也會(huì)影響到數(shù)據(jù)的傳輸。由此在設(shè)計(jì)中采用單片機(jī)的多個(gè)I/0來(lái)驅(qū)動(dòng)多路DS18B20。顯示電路設(shè)計(jì)中采用共陰極七段數(shù)碼管。顯示方式有動(dòng)態(tài)掃描和靜態(tài)顯示，由J飛靜態(tài)掃描要用到多片串入并出芯片，考慮到成本問(wèn)題，本設(shè)計(jì)采用是'y約硬件資源的動(dòng)態(tài)掃描方式。即用兩塊芯片就可以完成顯示功能。2控制器軟件設(shè)計(jì)如圖2所示，主程序調(diào)用了3個(gè)子程序，分別是CAN總線通訊程序、溫度測(cè)試程序、溫度顯示程序。將各個(gè)功能程序以子程序的形式寫好，當(dāng)寫