【正文】 C C8EN7OUT6GND56N 137AD61AD72A L E3CS4RD5WR6C L O C K O U T7X T A L 19X T A L 210R S T17I N T16V S S 18V S S 221V S S 315AD023AD124AD225AD326AD427AD528T X 013T X 114V D D 122V D D 218R X 019M O D E11V D D 312R X 120S J A 1000I N 026m s b 2 1212 220I N 1272 3192 418I N 2282 582 615I N 312 714l s b2 817I N 42E O C7I N 53A D D A25I N 64A D D B24A D D C23I N 75A L E22r e f( )16E N A B L E9S T A R T6r e f(+ )12C L O C K10A D C 0809AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7P 27AD0AD1AD2AD3AD4AD5AD6AD7P 26RDWRI N T 0A L EIN3V D D2V C C8EN7OUT6GND56N 137R7 390R8390R9R 10V C CC4100 pFR 11 390V C C 1R 12390R 135R 14 5C5 100 nFC6100 nFC730p FC830p FR 1547k D1D2CANBUSP 27P 21P 22P 20P 23P 23A L EP 20P 21P 22P 23P 26P 27T0I N T 0RSRWENS1S W P BS2S W P BS3S W P BS4S W P BS5S W P BS6S W P BGND3VCC1V out2L M 35321411U 1AL M 324R 18500 KR 171KR 1610K+ 12 VV C CIND5Q1CLK3Q2R4S6U 3AD5Q1CLK3Q2R4S6U 2AC L KALEP 13P 14P 15P 16P 17T1T R A N S 11234D3B R I D G E 1C9220 0uFC 12220 0uFC 14220 0uFV i n1GND2V out3L 781 2V i n1GND2V out3L 780 5C 10C 11C 13+ 12 V V C C220 V ~ 12V ~INR 1910KR 2010KR 2110K+ 5VP 17P 16P 13P 14P 15V C CGND1V i n2OV3+V4B 050 5SR 22240C 1535u FV C C 1 圖 鍵盤(pán)電路 顯示電路 由于智能節(jié)點(diǎn)的需要實(shí)時(shí)顯示室內(nèi)的溫濕度值和報(bào)警信息，數(shù)據(jù)較為復(fù)雜，故選擇 LCD1602 液晶 顯示器， 可以顯示 16 2 個(gè)字符，具有顯示質(zhì)量高、數(shù)字式接口 、體積小、重 量輕 、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足設(shè)計(jì)的要求。單片機(jī)最小系統(tǒng)電路如圖 。 CAN 控制器是以一塊可編程芯片上的邏輯電路的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)鏈路層和物理層功能的器件，對(duì)外它提供了與微處理器的物理線路的接口。 1/4℃的準(zhǔn)確率，輸出可為電壓或者電流信號(hào)。 方案選擇 單片機(jī) 選型 由要求可知，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的主控制器為單片機(jī)，而單片機(jī)分為很多種 ，選擇有以下兩種方案 。但總體來(lái)講，我國(guó)溫室產(chǎn)業(yè)環(huán)境控制能力弱，自動(dòng)化程度低，抵御自 然條件能力差?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng) FCS 作為新一代控制系統(tǒng)，一方面，它突破了 DCS 系統(tǒng)采用通信專用網(wǎng)絡(luò)的局限，采用了基于公開(kāi)化、標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案，克服了封閉系統(tǒng)所造成的缺陷；另一方面把 DCS 的集中與分散相結(jié)合的集散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，變成了新型全分布式結(jié)構(gòu)，把控制功能徹底下放到現(xiàn)場(chǎng)?；?CAN 總線的溫濕度檢測(cè)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了溫濕度的檢測(cè)和實(shí)時(shí)顯示，并可以與其 它 節(jié)點(diǎn)通信以便于溫室內(nèi)大范圍的溫濕度監(jiān)測(cè)和控制 ，節(jié)點(diǎn) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 便于拓展， 降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性 。 進(jìn)度計(jì)劃 布置任務(wù)，熟悉課設(shè)題目，查找及收集相關(guān)書(shū)籍、資料。 技術(shù)參數(shù) 符合 規(guī)范； 總線范圍在 3000 米內(nèi)，速率最高可達(dá) 20bit/s； 溫濕度信號(hào)變化范圍 0～ 5 V； 單濾波接收數(shù)據(jù) 。本設(shè)計(jì)詳細(xì)分析了基于 CAN 總線的溫濕度檢測(cè)和節(jié)點(diǎn)通信原理，設(shè)計(jì)了單片機(jī)最小系統(tǒng)、CAN 通信接口電路、溫度傳感器電路、濕度傳感器電路、鍵盤(pán)電路和顯示電路等模塊。人們一般把 50 年代前的氣動(dòng)信號(hào)控制系統(tǒng) PCS 稱作第一代，把 4～ 20mA等電動(dòng)模擬信號(hào)控制系統(tǒng)稱為第二代，把數(shù)字計(jì)算機(jī)集中式控制系統(tǒng)稱為第三代，而把 70 年代中期以來(lái)的集散式分布控制系統(tǒng) DCS 稱為第 四代。 近年來(lái)，溫室大棚種植為提高人們的生活水平帶來(lái)極大的便利，得到了迅速的推廣和應(yīng)用．國(guó)家科技部提出的工廠化高效農(nóng)業(yè)示范工程，推動(dòng)了溫室監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。 系統(tǒng)功能介紹 ： 基于 CAN 總線的大棚溫濕度檢測(cè)節(jié)點(diǎn)可以實(shí)時(shí)檢測(cè)溫室內(nèi)溫度和濕度值，并可以 進(jìn)行鍵盤(pán) 控制和 實(shí)時(shí) 顯示 溫濕度值 ， 主控制器 可以與總線其他節(jié)點(diǎn)通信， 溫室總線檢測(cè)范圍可達(dá)到 3000 米， 通信 速率最高可達(dá) 20bit/s。 LM35 輸出電壓與攝 氏溫標(biāo)呈線性關(guān)系，不需要額外的校準(zhǔn)處理即可達(dá)到 177。 綜上可知，本節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)有獨(dú) 立的單片機(jī)，故選擇獨(dú)立的 CAN 總線控制器，可以降低成本、靈活地?cái)U(kuò)展節(jié)點(diǎn)功能。單片機(jī)的 P0口與 A/D轉(zhuǎn)換器、 LCD1602顯示器和 SJA1000控制器的 地址 /數(shù)據(jù)口相連， P2口作為轉(zhuǎn)換器和 CAN控制器的片選控制端口， P1口作為鍵盤(pán)輸入和顯示控制端口，計(jì)數(shù)器 T0口 記錄來(lái)自濕度傳感器的脈沖信號(hào)，外部中斷 INT0接收 CAN控制器的中斷信號(hào)。 圖 濕度檢測(cè)電路 鍵盤(pán)電路 本設(shè)計(jì)的鍵盤(pán)功能較少，可以選用 3 2 矩陣鍵盤(pán)，鍵盤(pán)用來(lái)設(shè)定溫濕度的上下限值和控制通信，鍵盤(pán)電路如下圖 所示。本設(shè)計(jì)的總線控制器選用 SJA1000， SJA1000 的引腳圖如下圖 所示。其本質(zhì)是提供了 CAN 控制器與物理總線之間的接口：即為總線提供差分信號(hào)的發(fā)送功能，為控制器提供差分信號(hào)的接收功能。主程序流程圖如下圖 所示。 本節(jié)點(diǎn)以單片機(jī) AT89S52 為主控制器，鍵盤(pán)設(shè)定溫濕度的上下限，由溫度傳感器檢測(cè)溫室內(nèi)的溫度并經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換后送往單片機(jī)，濕度傳感器檢測(cè)濕度值轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)送往單片機(jī)， LCD 實(shí)時(shí)顯示室內(nèi)的溫濕度值及報(bào)警信息，單片機(jī)通過(guò) CAN 總線控制器、光電耦合電路和 CAN 驅(qū)動(dòng)器連接至 CAN 總線，與總線的其他節(jié)點(diǎn)通信，實(shí)現(xiàn)溫濕度值的檢測(cè)、處理及監(jiān)控。 EA = 1。 Rxd_deal()。 BCANADR=ACR。 BCANADR=TXB0。 BCANADR=TXB4。 BCANADR=CMR。 BCANADR=TXB6。 BCANADR=TXB2。 BCANADR=OCR。 *BCANADR=0X00。 while(1) { key()。 EX1 = 1。 發(fā)送程序流程圖如下圖 所示。 電源電路如圖 所示。 光電耦合 器 由于總線傳輸距離遠(yuǎn)，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境干擾大， 為了增強(qiáng)抗干擾能力，在 SJA1000與 PCA82C250 間采用高速光耦 6N137 實(shí)現(xiàn)總線電氣隔離。 CAN 總線控制器 的地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用總線 與單片機(jī)的 P0 口相連 ， 并將中斷輸出到單片機(jī)中端口， 總線控制器串行數(shù)據(jù)輸出線 (TX)和串行數(shù) 據(jù)輸入線 (RX)分別經(jīng)光電耦合電路連接至總線驅(qū)動(dòng)器 82C250，總線驅(qū)動(dòng)器通過(guò)有差分發(fā)送和接收功能的 兩個(gè)總線端 CANH 和 CANL 連接至 CAN 總線電纜。 A/D 轉(zhuǎn)換電路如圖 所示。 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu) 本設(shè)計(jì)由單片機(jī)最小系統(tǒng)、濕度檢測(cè)電路、溫度檢測(cè)電路、 A/D 轉(zhuǎn)換電路、鍵盤(pán)電路、顯示電路、 CAN 控制器、光 電耦合電路、 CAN 收發(fā)器和電源電路構(gòu)成。 由 上述數(shù)據(jù)可知， 方案一的集成溫濕度傳感器輸出數(shù)字信號(hào)，且傳感器的誤差較大，而方案二的分立溫度傳感器輸出模擬信號(hào)，適宜溫室內(nèi)的遠(yuǎn)距離傳輸，精度較高，并且濕度傳感器的輸出 脈沖 信號(hào) 抗干擾能力強(qiáng) 。 凌陽(yáng)單片機(jī)集成度高，價(jià)格較 貴 ，而 AT89S52 單片機(jī)應(yīng)用普遍、技術(shù)相對(duì)成熟、價(jià)格低廉，完全可以滿足本節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的要求，故選擇方案二。 對(duì)溫濕度的精確檢測(cè)和遠(yuǎn)距離傳輸越來(lái)越受到人們的重視 ， 針對(duì)這一情況，研制一種高精度、高穩(wěn)定性、低成本且實(shí)用的分布式環(huán)境溫濕度檢測(cè)控制系統(tǒng)顯得非常重要。它們各具特色，在不同的應(yīng)用領(lǐng)域形成了自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。在企業(yè)信息系統(tǒng)的層次上，整個(gè)企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)可以分為現(xiàn)場(chǎng)控制層、過(guò)程監(jiān)控層 、生產(chǎn)管理層、市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)層等多個(gè)層次。（ 3 天） 編寫(xiě)程序流程圖、主程序、發(fā)送、接收程序。 工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò) 課程設(shè)計(jì)（論文） 題目： 基于 CAN總線的大棚溫濕度檢測(cè)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語(yǔ) 院（系）：電氣工程學(xué)院 教研室： 自動(dòng)化 注：成績(jī)：平時(shí) 20% 論文質(zhì)量 60% 答辯 20% 以百分制計(jì)算 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 課程設(shè)計(jì)題目 基于 CAN總線的大棚溫濕度檢測(cè)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù) 課題完成的功能、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求、技術(shù)參數(shù) 實(shí)現(xiàn)功能 檢測(cè)大棚內(nèi)某點(diǎn)的溫濕度信號(hào)，傳遞給單片機(jī)，完成單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并把此系統(tǒng)作為 CAN 的節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)的硬件包括主單