【正文】 計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 分布式遠程溫濕度智能監(jiān)控系統(tǒng)的設計與研究 摘要 現(xiàn)在 許多大型企業(yè) 擁有多個倉庫 ， 并且全都散落在不同的地點 ，這樣 對于 倉庫的溫濕度 監(jiān)測很難運作。 由于傳統(tǒng)的溫度和濕度監(jiān)測系統(tǒng)的布線繁瑣，傳輸距離有限，不能解決實際問題 。 目前，分布式系統(tǒng)的主要發(fā)展方向是計算機控制系統(tǒng) 。 本文利用已經(jīng)被廣泛利用的 CAN 總線通信設計出的監(jiān)控系統(tǒng)， CAN 總線通信系統(tǒng)主要有抗干擾性，節(jié)點控制多，通信距離遠等特點，在設計中，主要模擬兩個節(jié)點 之間的 相互監(jiān)控 ， 主機 通過 總線控制器 MCP2515 和 驅動器 TJA1050 連接到 CAN 總線上 ，從機通過控制器 SJA1000 和驅動器 82C250 也連接到 CAN 總線上 。從機檢測到當前溫濕度送給 STC89C52RC 單片機處理后，發(fā)到總線上，主機收到信號，給出相應的顯示和溫度報警等操作。 在本文中 對各種監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)劣性和適用場合進行了分析，得出了最合理的監(jiān)控系統(tǒng)的設計方案。設計了基于 CAN 總線的監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了在多節(jié)點，環(huán)境惡劣，通信距離遠等不同場合的應用。論文主要介紹了各種芯片的硬件設計和軟件設計，勾畫自己的設計與研究思想。使設計出最簡便、經(jīng)濟的系統(tǒng)。 關鍵詞： CAN 總線； STC89C52RC 單片機； DS18B20； SJA1000 控制器； MCP2515 控制器；計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 DESIGN AND RESERCH OF DISTRIBUTED INTELLIGENT REMOTE TEMPERATURE AND HUMIDITY MONITORING SYSTEM Abstract Nowadays many large panies have multiple warehouses. All of the warehouses are scattered in different locations, which is difficult for us to monitor the temperature and humidity of the warehouses. Due to the traditional wiring of temperature and humidity monitoring system is cumbersome and transmission distance is limited, the practical problems can not be solved .Currently。 the main development direction of the distributed control system is a putercontrol system. In this paper, the use of CAN bus munication has been widely used in the design of the monitoring system, CAN bus munication system has immunity, control of multi node munication distance and other characteristics. In the design, the mainly simulated twonode munication, the host connect to the CAN bus through bus controller MCP2515 and driver SJA1050,the subhost also connect to the CAN bus through controller SJA1000 and driver 82C250. Then the subhost detects the current temperature and humidity and deliver the data to the STC89C52RC microcontroller. When the host receive the signal from the host, it will give the corresponding temperature display and alarm operation. This paper mainly analyzed the advantages and disadvantages of various monitoring systems in various occasions and reached the most reasonable monitoring system design. Designed a monitoring system based on CAN bus, realized the application in different occasions of a multinode, harsh environment, munication distance. This paper introduced the hardware and software design of various chip, sketch their design and research ideas, then designed the most simple and economical system. Keywords: CAN bus。 STC89C52RC microcontroller。 DS18B20。 SJA1000 controller。 MCP2515 transceiver計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 I 目 錄 第 1 章 緒論 ......................................................... 1 課題背景及其意義 ...................................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ........................................................ 1 基于 RS485 總線的監(jiān)控系統(tǒng) ......................................... 2 基于以太網(wǎng)的監(jiān)控系統(tǒng) ............................................. 3 基于 CAN 總線的監(jiān)控系統(tǒng) ........................................... 4 本設計的實用價值 ...................................................... 4 設計的理論意義 ........................................................ 5 本課題的主要內(nèi)容和結構 ................................................ 5 第 2 章 CAN 總線技術 .................................................. 6 CAN 總線介紹 .......................................................... 6 CAN 總線報文介紹 ...................................................... 7 第 3 章 硬件設計 .................................................... 10 系統(tǒng)硬件設計方案 ..................................................... 10 控制模 塊（ STC89C52RC） .......................................... 10 從機的硬件設計 ....................................................... 12 CAN 控制器（ SJA1000） ............................................ 13 CAN 收發(fā)器（ 82C250） ............................................. 16 測溫模塊（ DS18B20） ............................................. 18 測濕模塊（ HS1101） .............................................. 24 主機的硬件設計 ....................................................... 27 計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 II CAN 控制器（ MCP2515） ............................................ 27 CAN 收發(fā)器（ TJA1050） ............................................ 27 控制電路（ 數(shù)碼管和蜂鳴器 ） ...................................... 27 第 4 章 軟件設計 .................................................... 29 從機的主程序設計 ..................................................... 29 溫度采集模塊（ DS18B20） .......................................... 29 測濕模塊程序設計 ................................................ 30 CAN 控制器模塊（ SJA1000） ............................................ 31 主機的主程序設 計 ..................................................... 33 報警及顯示模塊 ................................................... 34 第 5 章 系統(tǒng)的生成以及調(diào)試 ........................................... 35 KEIL 的燒寫 .......................................................... 35 調(diào)試和總結 ........................................................... 35 結論 .............................................................. 36 致謝 .............................................................. 37 參考文獻 ........................................................... 38 計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 III 前 言 在現(xiàn)代的工業(yè)、農(nóng)業(yè)和通信系統(tǒng)中，各種復雜的環(huán)境 （包括溫度、濕度） 都會影響設備的安全 ，甚至在人員進出時不能確定內(nèi)部的情況而 對人身安全 都 不能確保。所以在現(xiàn)代科技領域中，監(jiān)控系統(tǒng)也應運而生。與傳統(tǒng)的人工檢測方法相比較，在測量時間、測量精度、實時性都有了質(zhì)的飛躍。但是在控制系統(tǒng)的選用上，人們還要解決成本、體積復雜情況下的實時性和安全性等問題。 而小型單片機系統(tǒng)能有效的解決了這些問題。 尤其在通信問題也至 關重要 ， 而 CAN 總線更符合工農(nóng)業(yè)的通信科技的發(fā)展。 隨著科技的發(fā)展，無論是科研，工業(yè)，農(nóng)業(yè)還是實驗室器材的保養(yǎng)，溫濕度監(jiān)控與之有著密不可分的關系。而對于監(jiān)控的精度和實時性要求也越來越高，在本設計中，就是從測量精度和控制的實時性上進行測量、監(jiān)測和控制的設計和研究，而測量主要用了 HS1101 濕度傳感器和 DALLAS 公司的數(shù)字溫度傳感器 DS18B20， 監(jiān)測主要用了數(shù)碼管顯示和蜂鳴器報警，控制主要用了空調(diào)，加濕機等裝置。 如果運用于實際，只需在總線上添加 監(jiān)測點 ，就可以實現(xiàn)分布式遠程監(jiān)控系統(tǒng)。 在現(xiàn)代社會信息科技 的不斷 迅速發(fā)展中，計算機技術 和 溫 濕 度 敏 感 元 器 件的高速更新，使得 溫 濕度的測量正朝著自動化、 智能 化 方向 發(fā)展。在 室內(nèi)溫濕度 的監(jiān)控中，溫 濕度測量的出現(xiàn)使得 產(chǎn)品 的保養(yǎng)達到更好、使用周期更長、性能保持更好。所以 溫濕度測控有著廣闊和應用發(fā)展空間 。計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 1 第 1 章 緒論 課題背景及其意義 在早期，人們常用的方法是用人員對庫房進行相關的溫度，濕度的監(jiān)測，但是人工讀取數(shù)值有很大的誤差和操作 等錯誤 原因，所以這種方式在測量溫濕度時不僅速度慢，而且準確性很低，使 樣品