【正文】 e Accessed: // 被訪問(wèn)的表（此項(xiàng)僅對(duì)于牽扯到數(shù)據(jù)庫(kù)操作的程序） Table Updated: // 被修改的表（此項(xiàng)僅對(duì)于牽扯到數(shù)據(jù)庫(kù)操作的程序） Input: // 輸入?yún)?shù)說(shuō)明，包括每個(gè)參數(shù)的作 // 用、取值說(shuō)明及參數(shù)間關(guān)系。//p1=numtab[3]。針對(duì)以上情況，本文進(jìn)行了基于CAN總線的智能儀表的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，其中主要的工作和成果如下：1)介紹了當(dāng)前智能儀表的基本組成、特點(diǎn)及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展情況，對(duì)比了目前幾種影響較大的現(xiàn)場(chǎng)總線，分析了CAN總線的優(yōu)勢(shì)，并對(duì)CAN總線的概念、性能特點(diǎn)和發(fā)送報(bào)文協(xié)議等進(jìn)行了較為詳細(xì)的闡述，結(jié)合各方面的優(yōu)勢(shì)提出采取CAN總線的方式設(shè)計(jì)智能儀表系統(tǒng)；2)根據(jù)智能儀表的基本功能和本論文的設(shè)計(jì)要求，給出了智能儀表系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖，采用占有市場(chǎng)較大份額的單片機(jī)89C52作為核心處理器，設(shè)計(jì)出了智能節(jié)點(diǎn)和具有CANUSB轉(zhuǎn)換功能的主節(jié)點(diǎn)的硬件電路，從CAN總線通信、溫度采集、數(shù)碼管顯示、監(jiān)控計(jì)算機(jī)與數(shù)據(jù)傳輸接口通信等部分設(shè)計(jì)進(jìn)行了說(shuō)明，并針對(duì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性方面提出了抗干擾措施。其次，通訊協(xié)議的規(guī)范化，CAN高層通訊m議的制定還比較簡(jiǎn)單，應(yīng)該針對(duì)實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行進(jìn)一步的完善。在工業(yè)控制領(lǐng)域工作的科技人員正面臨著全數(shù)字式符合現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議的自動(dòng)化儀表產(chǎn)品和開(kāi)放式自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)機(jī)遇?；贑AN協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)總線儀表與傳統(tǒng)的儀表相比，在功能上發(fā)生了飛躍，即實(shí)現(xiàn)了雙向數(shù)字通信的功能，其可靠性高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)、通信速率高、維護(hù)成本低，并且具有開(kāi)放性、實(shí)時(shí)性，在自動(dòng)控制領(lǐng)域得到較廣泛的應(yīng)用。delay(1)。 _nop_()。 //*產(chǎn)生上生沿*/ XSCLK=1。0x80)==0x80) //*最高位為1，則向SDATA_595發(fā)送1*/ XSDAT=1。}static void WR_595(uchar data num2 )//寫(xiě) { uchar count1。x0。code uchar TAB[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71}。74HC595驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示程序：includeinclude define uint unsigned intdefine uchar unsigned charsbit XSDAT=P0^0。 移位寄存器和存儲(chǔ)器是分別的時(shí)鐘。 wendu=wendu*()。 b=ds1820rd()。//*啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換*/ ds1820rst()。 }}uchar read_temp()/*讀取溫度值并轉(zhuǎn)換*/{ uchar a,b,shi,ge。0x01。 for (i=8。 //給脈沖信號(hào) if(DQ) dat|=0x80。i0。 //拉高 delay_18B20(40)。 //DQ復(fù)位 delay_18B20(4)。//18B20的接口uint wendu。4. 讀入第 0 個(gè)字節(jié) LS Byte ，轉(zhuǎn)換結(jié)果的低八位。3. 寫(xiě)入開(kāi)始轉(zhuǎn)換的功能命令， 0x44 。j++) {。 for(i=0。 //循環(huán)顯示0~F delayms(50)。 //顯示1 delayms(50)。 TestCan()。 Return: // 函數(shù)返回值的說(shuō)明 Others: // 其它說(shuō)明 *************************************************/ void main(){ unsigned char i。 CAN總線收發(fā)主程序：include include include include unsigned char code numtab[16]={0x24,0x6F,0xE0,0x62,0x2B,0x32,0x30,0x67,0x20,0x22,0x21,0x38,0xB4,0x68,0xB0,0xB1}。第四章 CAN數(shù)據(jù)通信接口模塊軟件設(shè)計(jì) CAN總線數(shù)據(jù)通信程序 通信接口模塊程序主要包括三部分：初始化子程序、發(fā)送子程序和接收子程序。微處理器89C52負(fù)責(zé)SJAl000的初始化，并通過(guò)控制SJAl000實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送等通信任務(wù)。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管，共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽(yáng)極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮，當(dāng)某一字段的陽(yáng)極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。溫度采集電路 八段數(shù)碼管 LED(Light Editing Diode)是發(fā)光二極管的縮寫(xiě)。分辨率設(shè)定及用戶(hù)設(shè)定的報(bào)警溫度存儲(chǔ)在EPROM中,掉電后依然保存。而且新一代產(chǎn)品更便宜,體積更小。它的測(cè)量溫度范圍為55～+125℃。XTAL2：震蕩器反相放大器的輸出端。需要注意的是：如果加密位LBI被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。PSEN：程序儲(chǔ)存允許輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C51由外部程序存儲(chǔ)器讀取指令時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖時(shí)，閃爍存儲(chǔ)器編程時(shí)，這個(gè)引腳還用于輸入編程脈沖。RST：復(fù)位輸入。閃爍編程或校驗(yàn)時(shí)，P2口接收高位地址和其它控制信號(hào)。對(duì)端口寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部的電阻把端口拉到高電平，此時(shí)，可作為輸入口。對(duì)端口寫(xiě)“1”，通過(guò)內(nèi)部的電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作為輸入口。當(dāng)“1”被寫(xiě)入P0口時(shí)，每個(gè)管腳都能夠作為高阻抗輸入端。和512字節(jié)的存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），這種器件采用STC公司的高密度、不容易丟失存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，并且能夠與MCS51系列的單片機(jī)兼容。對(duì)于較低速度和較短的總線長(zhǎng)度，可以用非屏蔽雙絞線或平行線做總線?？偩€至少可連接1lO個(gè)節(jié)點(diǎn)。過(guò)熱保護(hù)；與IS01 1898標(biāo)準(zhǔn)完全兼容；3．2．2 CAN總線收發(fā)器TJA1050 通常情況下使用SJAl000獨(dú)立CAN總線控制器可以完成CAN總線的通訊任務(wù)，但是所存在的不足之處就是它的驅(qū)動(dòng)能力不夠，因此需要外加一個(gè)TJA1050總線驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)彌補(bǔ)這一缺陷，使系統(tǒng)達(dá)到用戶(hù)滿意的水平。當(dāng)收到一個(gè)消息時(shí)，CAN核心控制塊將連續(xù)的位轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)存放在接收過(guò)濾器中，通過(guò)可編程的過(guò)濾器SJAl000可以判定哪條消息是被主控制器接收的。可編程的CAN輸出驅(qū)動(dòng)器配置；3．2．1 SJAl000有以下基本特性：TJA1050負(fù)責(zé)與CAN物理層的連接，接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。整個(gè)系統(tǒng)的工作過(guò)程如下：傳感器從現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)，通過(guò)中央處理器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)化量程，然后送數(shù)碼管進(jìn)行顯示，并通過(guò)CAN總線將數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行顯示和分析，進(jìn)行PID調(diào)節(jié)后的數(shù)據(jù)下傳到對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)，控制被控對(duì)象。它在汽車(chē)領(lǐng)域上的應(yīng)用是最廣泛的，世界上一些著名的汽車(chē)制造廠商，如BENZ(奔馳)、BMW(寶馬)、PORSCHE(保時(shí)捷)和ROLLSROYCE(勞斯萊斯)等都采用了CAN總線來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)內(nèi)部控制系統(tǒng)與各檢測(cè)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的數(shù)據(jù)通信。這些也是目前 CAN總線應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，具有強(qiáng)勁的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要原因。 首先，CAN控制器工作于多主方式，網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)都可根據(jù)總線訪問(wèn)優(yōu)先權(quán)(取決于報(bào)文標(biāo)識(shí)符)采用無(wú)損結(jié)構(gòu)的逐位仲裁的方式競(jìng)爭(zhēng)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，且CAN協(xié)議廢除了站地址編碼，而代之以對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，這可使不同的節(jié)點(diǎn)同時(shí)接收到相同的數(shù)據(jù)，這些特點(diǎn)使得CAN總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信實(shí)時(shí)性強(qiáng)，并且容易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性。通過(guò)使用識(shí)別符的位形式仲裁可以解決這個(gè)沖突。 CAN總線位仲裁技術(shù)特點(diǎn)只要總線空閑，任何單元都可以開(kāi)始發(fā)送報(bào)文。字節(jié)1為幀信息。2字節(jié)3為報(bào)文識(shí)別碼，11位有效。（2）：① 標(biāo)準(zhǔn)幀標(biāo)準(zhǔn)幀信息為11個(gè)字節(jié)，包括兩部分：信息和數(shù)據(jù)部分。CAN協(xié)議采用CRC檢驗(yàn)并可提供相應(yīng)的錯(cuò)誤處理功能，保證數(shù)據(jù)通訊的可靠性。 由在線單元發(fā)送，用于請(qǐng)求發(fā)送具有相同標(biāo)識(shí)符的數(shù)據(jù)幀，其幀格式與數(shù)據(jù)幀基本相同，但沒(méi)有數(shù)據(jù)場(chǎng)。 CAN總線幀格式，它們的幀格式：（1）：數(shù)據(jù)幀CAN總線的特點(diǎn) CAN總線是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。（10）通信介質(zhì)可采用雙絞線，同軸電纜和光導(dǎo)纖維，一般采用廉價(jià)的雙絞線即可，無(wú)特殊要求。（6）通信速率最高可達(dá)1MB/s（此時(shí)距離最長(zhǎng)40m）。CAN總線的通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光纖，最大通信速率可達(dá)1Mbps。 第三章是CAN總線通信系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用層通信協(xié)議模塊的設(shè)計(jì)。 本文研究了基于CAN總線的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。CAN總線在未來(lái)的發(fā)展前景上，將具有如下幾個(gè)方向:(1) CAN總線將在未來(lái)的市場(chǎng)竟?fàn)幹姓加幸欢ǖ膬?yōu)勢(shì)。CAN總線歷經(jīng)20多年的發(fā)展，尤其是隨著其國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化(IS011898 )的制定，更加推動(dòng)了它的發(fā)展和應(yīng)用，已有INTEL, MOTOROLA, PHILIPS, SIEMENS等百余家國(guó)際大公司支持CAN總線協(xié)議。CAN總線通信協(xié)議充分考慮了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，采用了ISOOSI模型中的三層，即物理層，數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層。傳統(tǒng)模擬式儀表的各種功能是由單元 電路實(shí)現(xiàn)的，而在以單片機(jī)或嵌入式系統(tǒng)為主體的儀表中，則由軟件完成眾多的 數(shù)據(jù)處理和控制任務(wù)。SJAl000有以下基本特性： 1 CAN總線收發(fā)器TJA1050 2 微控制器STC89C52單片機(jī) 3 數(shù)字溫度傳感器DS18B20 5 八段數(shù)碼管 6基于CAN總線控制的溫度儀表畢業(yè)論文目錄摘 要 IAbstract Ⅱ目錄 Ⅲ第一章 緒 論 1 1 1 2第二章 現(xiàn)場(chǎng)總線及CAN總線技術(shù)通信標(biāo)準(zhǔn) 3 CAN總線簡(jiǎn)介 3 CAN總線技術(shù)特點(diǎn) 3 CAN總線通信協(xié)議 4CAN通信模塊硬件設(shè)計(jì) 1即以微型計(jì)算機(jī)（單片機(jī)或嵌入式系統(tǒng)）為主體，代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀表的常見(jiàn)電子線路， 稱(chēng)為新一代的具有某種智能的靈巧儀表。 CAN(Controller Area Network)是現(xiàn)場(chǎng)總線的一種，最早是德國(guó)Bosch公司在上世紀(jì)80年代推出的，主要應(yīng)用于汽車(chē)內(nèi)部檢測(cè)以及控制系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)通信。國(guó)內(nèi)的一些汽車(chē)生產(chǎn)廠家最初雖然也嘗試著在自己的產(chǎn)品中使用CAN，并也制造出了一些相應(yīng)的產(chǎn)品，但在成熟度方面無(wú)疑與那些著名的廠家還有著很大的差距。通過(guò)科技攻關(guān)、聯(lián)合開(kāi)發(fā)、合資合作和引進(jìn)技術(shù)消化吸收國(guó)產(chǎn)化等多種 形式,使我國(guó)儀器儀表行業(yè)部分中高檔主導(dǎo)產(chǎn)品縮小了與國(guó)際先進(jìn)水平的差距 ，并形成了生產(chǎn)能力。(4)與無(wú)線技術(shù)的結(jié)合。 第二章概括介紹了CAN總線通信標(biāo)準(zhǔn)，包括其技術(shù)特點(diǎn)、報(bào)文的幀類(lèi)型與格式、富有特色的位仲裁技術(shù)、報(bào)文濾波技術(shù)等。第二章 現(xiàn)場(chǎng)總線及CAN總線技術(shù)通信標(biāo)準(zhǔn) CAN總線簡(jiǎn)介CAN網(wǎng)絡(luò)即控制器局域網(wǎng)(Controller Area Network) 是德國(guó)BOSCH公司為現(xiàn)代汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)先推出的一種多主機(jī)局域網(wǎng)，它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通訊網(wǎng)絡(luò)，其總線規(guī)范已被ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并被公認(rèn)為是最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。（2）網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)（信息）可分成不同的優(yōu)先級(jí)，可以滿足不同的實(shí)時(shí)要求。（5）直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)6km（速率10Kbps以下）。（9）每幀信息都有CRC校驗(yàn)及其它檢錯(cuò)措施，數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低。CAN總線具有以下主要特性：a．無(wú)破壞性的基于優(yōu)先權(quán)競(jìng)爭(zhēng)的總線仲裁b．可借助接收濾波的多地址幀傳送c．具有錯(cuò)誤檢測(cè)與出錯(cuò)幀自動(dòng)重發(fā)功能d．?dāng)?shù)據(jù)傳送方式可分為數(shù)據(jù)廣播式和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請(qǐng)求式遠(yuǎn)程幀第一個(gè)場(chǎng)由來(lái)自不同節(jié)點(diǎn)的錯(cuò)誤標(biāo)志疊加，第二個(gè)場(chǎng)為錯(cuò)誤界定符。用于擴(kuò)展幀序列的延遲時(shí)間。第7位（FF）表示幀格式，在標(biāo)準(zhǔn)幀中，F(xiàn)F＝0；第6位（RTR）表示幀的類(lèi)型，RTR=0表示為數(shù)據(jù)幀，RTR=1表示為遠(yuǎn)程幀；DLC表示在數(shù)據(jù)幀時(shí)實(shí)際的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。前5個(gè)字節(jié)為信息部分。3字節(jié)6～13為數(shù)據(jù)幀的實(shí)際數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程幀時(shí)無(wú)效。如果2個(gè)或2個(gè)以上的單元同時(shí)開(kāi)始傳送報(bào)文，那么就會(huì)有總線訪問(wèn)沖突?？偩€讀取中的沖突可通過(guò)位仲裁解決。另外，與其它現(xiàn)場(chǎng)總線比較而言，CAN總線是具有通信速率高、容易實(shí)現(xiàn)、且性?xún)r(jià)比高等諸多特點(diǎn)的一種已形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線。由于其良好的性能及獨(dú)特的設(shè)計(jì)，CAN總線越來(lái)越受到人們的重視。 第三章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 本文設(shè)計(jì)的智能儀表系統(tǒng)主要完成對(duì)直接現(xiàn)場(chǎng)模擬信號(hào)的采樣、計(jì)算、傳輸和顯示，將數(shù)據(jù)和參數(shù)傳送到監(jiān)控計(jì)算機(jī)上進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控管理，并在監(jiān)控計(jì)算機(jī)中進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，智能節(jié)點(diǎn)接收調(diào)節(jié)后的參數(shù)，即對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制。運(yùn)用獨(dú)立的CAN控制器SJAl000結(jié)合CAN總線收發(fā)器TJA1050，SJAl000是一個(gè)獨(dú)立的CAN控制器，它和以前的PCA82C200在硬件和軟件上都兼容，并且具有一系列先進(jìn)的功能適合于多種應(yīng)用。利用兩片單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)智能節(jié)點(diǎn)的功能，為系統(tǒng)的模塊化開(kāi)發(fā)提供了便利。SJAl000是一種獨(dú)立的CAN控制器，主要用于移動(dòng)目標(biāo)和一般工業(yè)環(huán)境中的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)控制。具有PCA82C200模式(即默認(rèn)的BasicCAN模式)。支持CAN 2．OA和CAN 2．OB協(xié)議。通信位速率可達(dá)1Mbps?？膳c不同的微處理器接口；SJAl000的發(fā)送緩沖器可以存儲(chǔ)一個(gè)完整的信息(擴(kuò)展的或標(biāo)準(zhǔn)的)，當(dāng)主控制器開(kāi)始一個(gè)傳送時(shí)，邏輯管理接口強(qiáng)迫CAN核心控制塊讀