【正文】 湖南工業(yè)大學?？飘厴I(yè)設計（論文）基于CAN總線的溫度監(jiān)測系統(tǒng)摘 要控制器局部網(CAN—C0NTROLLER AREA NET的RK)是BOSCH公司為現(xiàn)代汽車應用領先推出的一種多主機局部網，由于其卓越性能現(xiàn)已廣泛應用于工業(yè)自動化、多種控制設備、交通工具、醫(yī)療儀器以及建筑、環(huán)境控制等眾多部門。其總線規(guī)范已成為國際標準，被公認為幾種最有前途的總線之一。本文綜述了CAN總線產生和發(fā)過程，概括了CAN總線優(yōu)于其它現(xiàn)場總線的特點，結合生產中溫度監(jiān)控的實際需求，提出了將CAN總線應用于生產實踐的設想。給出了基于CAN總線的溫度監(jiān)控系統(tǒng)的設計方案，設計了一種基于CAN總線的智能樓宇溫度測控系統(tǒng)。以STC89C52RD單片機為核心，利用CAN總線技術和數(shù)字溫度傳感器DS18B20，組建了智能樓宇溫度測控系統(tǒng)的節(jié)點及網絡架構，給出了系統(tǒng)總體結構和關鍵的軟件流程。測試結果表明，房間溫度控制能滿足設計要求，具有結構簡潔、節(jié)能、實時性好及可靠性高等優(yōu)點。關鍵詞：現(xiàn)場總線，溫度傳感器，節(jié)點，網絡架構A CAN network based temperature monitoring systemABSTRACTController area network (CANC0NTROLLER AREA NET39。s RK) is a BOSCH pany is the leading modern automotive applications, launched a multihost the local network, because of its superior performance has been widely used in industrial automation, variety of control equipment, transport, medical equipment and construction, environmental control and many other sectors. The bus specification has bee the international standard, recognized as some of the most promising of the bus. This paper reviews the production and development process of CAN bus, CAN bus, summarizes the characteristics superior to other field bus, temperature monitoring with the production of the actual demand, put forward a CAN bus used in the production practice of the idea. CAN bus is presented based on temperature monitoring system design, design of a CAN bus based temperature measurement and control system of intelligent buildings. The STC89C52RD microcontroller as the core, the use of CAN bus technology and the digital temperature sensor DS18B20, set up a temperature measurement and control system intelligent building node and network architecture, gives the overall system architecture and key software processes. The results show that the room temperature control to meet the design requirements, with a simple structure, energy, real good, and reliability.Keywords: field bus, temperature sensors, nodes, network architectureIII目 錄摘 要 IABSTRACT II第1章 緒論 1第2章 現(xiàn)場總線CAN原理概述 2 CAN總線產生和發(fā)展 3 CAN總線的概述 4 CAN總線的特點 4 CAN總線組織的基本規(guī)則 6第3章 溫度監(jiān)控系統(tǒng)的總體設計方案 8 系統(tǒng)要求 8 系統(tǒng)功能要求 8 系統(tǒng)總體設計方案 8 關鍵器件的選擇 9 SJA1000芯片簡介 10 SJA1000芯片特性 10 SJA1000內部結構 10 AT89C52單片機簡介 12 CAN總線收發(fā)器82C250芯片簡介 13 6N137光電耦合器 14第4章 系統(tǒng)的硬件設計 16 CAN通信電路設計 16 智能溫度節(jié)點設計 18 外圍電路硬件設計 19 數(shù)字溫度傳感器DS18B20 19 DS18B20的特點 19 DS18B20使用注意事項 20第5章 系統(tǒng)的軟件設計 21 系統(tǒng)的軟件設計 21 上位機的軟件設計 21 CAN信息的接收 22 下位機的軟件設計 23 溫度測控軟件設計 23 調溫設備控制軟件設計 24 CAN的初始化程序設計 25 數(shù)字溫度傳感器的軟件設計 26結論 27參考文獻 28致謝 30IV第1章 緒論近年來，現(xiàn)場總線以其全開放、全分散、全數(shù)字化，集計算機、通信、控制技術于一體而已成為當今自動化領域技術發(fā)展的熱點，在各種工業(yè)生產過程中得到了越來越廣泛的應用。它能對工業(yè)生產過程中的各個參數(shù)進行測量、信號轉換、控制和顯示，把多個測量控制儀表或計算機作為網絡節(jié)點，并通過雙絞線、通訊電纜等傳輸媒介進行信息的高速雙向傳輸，構成一個全數(shù)字化、全開放、多點測試和可靠通信的智能化工業(yè)控制網絡。CAN總線作為有效支持分布式控制的多主串行現(xiàn)場總線之一，以其檢錯能力強、通訊硬件接口簡單、通訊介質選擇靈活、可靠性高、實時性強、價格低等特點而被受現(xiàn)場設備互連的青睞，廣泛應用于汽車自動化、樓宇自控、工業(yè)控制等領域。針對工業(yè)現(xiàn)場被控對象地域分布廣、實時性、快速性要求較高的需求，為提高多點溫度控制系統(tǒng)的效率、性能和智能化水平，因此，提出了基于CAN總線的一種結構簡單、可靠性高、實時性好的分布式溫度檢測系統(tǒng)設計。本文應用CAN總線技術和單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20，設計了智能樓宇溫度測控系統(tǒng)。第2章 現(xiàn)場總線CAN原理概述現(xiàn)場總線是應用于工業(yè)自動化最底層的一種總線型拓撲的網絡。它實現(xiàn)現(xiàn)場儀表或現(xiàn)場設備的互連，是現(xiàn)場通信網絡與控制系統(tǒng)的集成。早期的自動控制系統(tǒng)是基于模擬信號和一對一的物理連接。模擬信號不僅精度低，而且抗干擾能力差：一對一結構造成了系統(tǒng)接線復雜、工程周期長、安裝和維護費用高且困難：隨著微處理器技術、通信技術和集成電路技術的發(fā)展，自動控制系統(tǒng)逐漸地采用了數(shù)字化的現(xiàn)場儀表和現(xiàn)場設備。同時，數(shù)字設備的成本也越來越低。因此，就對現(xiàn)場儀表和現(xiàn)場設備的互連方式提出了更高的要求?，F(xiàn)場總線就在這種內外因素的作用下應運而生。