【正文】 出來。 智能節(jié)點設計 本系統(tǒng)可控制多個節(jié)點，顯示不同節(jié)點的溫度曲線。它的出現標志著工控領域的一個新的發(fā)展，被公認為自動化的計算機局域網。 執(zhí)行機構 通過和所需溫度比較進而修正環(huán)境溫度。 煙臺南山學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 3 頁 2 總體方案 溫度控制系統(tǒng)的結構 溫度控制系統(tǒng)一般由 PC 界面顯示控制端、 PC 與 CAN 網絡連接的轉換器、下位機智能節(jié)點構成，其系統(tǒng)框圖如圖 所示。 CAN 總線 網絡各節(jié)點之間的數據通信實時性強 、開發(fā)周期短、已形成國際標準，是最有前途的 現場總線之一。 溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 溫度控 制系統(tǒng)的發(fā)展經歷了從模擬、集成機械式到智能電子式，溫度控制器從模煙臺南山學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 2 頁 擬式向數字式、電子式由集成化向智能化、網絡化的方向發(fā)展。 ARM（ Advanced RISC Machines） 處理器是一個精簡指令集處理器架構，因其體積小、低功耗、低成本、高性能而廣泛地使用在許多嵌入式系統(tǒng)設計中。因此需要一種安全可靠、高效率高精度 的溫度控制系統(tǒng)。 fourth, through the PID control that proportional differential control and MATLAB simulation, control and adjustment of temperature. The temperature is controlled via the CAN bus, realize the intelligent temperature control. Keywords:temperature control system,CAN bus,ARM processor,PID control 煙臺南山學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 III 頁 目 錄 1 緒論 ......................................................................................................................... 1 課題背景及意義 .......................................................................................... 1 課題背景 ........................................................................................... 1 課題意義 ........................................................................................... 1 溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 .......................................................................... 1 課題研究內容 .............................................................................................. 2 2 總體方案 ................................................................................................................. 3 溫度控制系統(tǒng)的結構 .................................................................................. 3 現場總線控制系統(tǒng) ...................................................................................... 4 智能節(jié)點設計 .............................................................................................. 4 溫度控制算法 .............................................................................................. 5 小結 .............................................................................................................. 5 3 相關技術簡介 ......................................................................................................... 6 CAN 總線簡介 .............................................................................................. 6 CAN 總線的工作原理 ...................................................................... 6 CAN 總線的特點和優(yōu)點 .................................................................. 6 CAN 總線協(xié)議 .................................................................................. 7 ARM 處理器簡介 ........................................................................................ 8 ARM 處理器的特點 ......................................................................... 8 STM32F103 處理器 ............................................................................. 8 STM32F103 的主要構成 ..................................................................... 9 PID 控制簡介 ................................................................................................ 10 模擬 PID 控制 ................................................................................... 10 比例（ P）、積分 (I)、微分 (D)控制 ............................................... 11 數字 PID 控制 ................................................................................... 12 積分分離的 PID 控制算法 ............................................................... 13 溫度傳感器 DS18B20 簡介 ........................................................................ 15 DS18B20 的連接設計 ....................................................................... 15 煙臺南山學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 第 IV 頁 DS18B20 的測溫原理 ....................................................................... 16 小結 ............................................................................................................ 18 4 系統(tǒng)硬件設計 ....................................................................................................... 19 下位機的硬件設計 ...................................................................................... 19 CAN 接口的連接設計 ....................................................................... 19 LCD 顯示接口 ................................................................................... 20 協(xié)議轉換器設計 ............................................................................... 20 上位機的硬件設計 ...................................................................................... 22 串口通信 ........................................................................................... 22 小結 .............................................................................................................. 23 5 系統(tǒng)軟件設計 ....................................................................................................... 24 下位機的軟件設計 ...................................................................................... 24 CAN 接口的軟件設計 ....................................................................... 24 轉換器的軟件設計 ........................................................................... 25 上位機的軟件設計 ...................................................................................... 27 串口通信 ........................................................................................... 27 界面通信軟件實現 ........................................................................... 29 PC 界面 .............................................................................................. 30 實驗的調試方法 ............................................................................... 31 小結 .............................................................................................................. 31 結論 ....................................................................