【正文】 合，在農(nóng)業(yè)機(jī)器人方面也會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。 (4) 使用了多個(gè)電路模塊，對(duì)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)有了更為深刻的認(rèn)識(shí)。 CAN信息接收程序流程圖 ， 如圖 。 按 鍵 子 程 序C A N 總 線 接 收初 始 化開(kāi) 始顯 示 圖 監(jiān)視 器流程圖 采集系統(tǒng)主程序 該 程序主要完成對(duì)信號(hào)的采集、 處理 和發(fā)送 ，初始化 A/D,I/O 等，流程圖如圖 所示。該顯示電路采用單片機(jī)的通用 I/O 口對(duì)液晶的控制信號(hào)直接進(jìn)行控制，同時(shí)將單片機(jī)的 D 口作為其數(shù)據(jù)總線。這樣可以節(jié)省通常用于建立上電復(fù)位延時(shí)所需要的外部 RC 元件。 （ 1） PIC18F4580 單片機(jī)及其引腳 [21] 圖 PIC18F4580 單片機(jī)引腳 PIC18F4580 單片機(jī)概述： 引腳 如圖 所示。 畢業(yè)論文 11 軟硬件功能分配 硬件需要實(shí)現(xiàn)的功能如下： (1) 現(xiàn)場(chǎng)端信號(hào)的采集、 A/D 轉(zhuǎn)換、 CAN 總線信號(hào)的發(fā)送和接收等。 畢業(yè)論文 10 第三章 系統(tǒng)硬件 設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng) 主要由一個(gè)主監(jiān)視器和多個(gè)溫度采集點(diǎn)組成， 使用了多個(gè)電路模塊的硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)溫度采集的功能，主要完成數(shù)據(jù)采集及傳輸，數(shù)據(jù)的顯示，電源供電等功能 [18]。在 CAN 網(wǎng)絡(luò)中，可以確保報(bào)文同時(shí)被所有節(jié)點(diǎn)或沒(méi)有節(jié)點(diǎn)接收。當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，這大大地節(jié)省了總線仲裁時(shí)間，在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載很重的情況下也不會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。實(shí)際應(yīng)用中，節(jié)點(diǎn)數(shù)目受網(wǎng)絡(luò)硬件的電氣特性所限制， 例如，當(dāng)使用 Philips PCA82C250 作為 CAN 收發(fā)器時(shí)，同一網(wǎng)絡(luò)中允許掛接 110 個(gè)節(jié)點(diǎn)， CAN 可提供高達(dá) 1Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，這使得實(shí)時(shí)測(cè)控變得非常容易 ， 另外，硬件的錯(cuò)誤檢定特性也增強(qiáng)了 CAN的抗電磁干擾能力。 (2) 故障冗錯(cuò)。 由于現(xiàn)場(chǎng)總線的上述特點(diǎn)，尤其是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化，使控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試到正常生產(chǎn)運(yùn)行及其維護(hù)，都體現(xiàn)如下的優(yōu)點(diǎn) [12]： (1) 節(jié)省硬件數(shù)量與投資 由于現(xiàn)場(chǎng)總線 系統(tǒng)中分散在設(shè)備前端的智能設(shè)備能直接執(zhí)行多種傳感控制報(bào)警和計(jì)算功能，因而可以減少變送器的數(shù)量，不再需要單獨(dú)的調(diào)節(jié)器、計(jì)算單元等，也不再需要 DCS 系統(tǒng)的信號(hào)調(diào)理、轉(zhuǎn)換、隔離技術(shù)等功能單元及其復(fù)雜接線，還可以用計(jì)算機(jī)作為操作站，從而節(jié)省硬件投資，減少控制室的占地面積?，F(xiàn)場(chǎng)儀表既有檢測(cè)、變換和補(bǔ)償功能，又有控制或運(yùn)算功能，通過(guò)微處理器能夠完成諸如 PID 等算法和邏輯控制，實(shí)現(xiàn)一表多能，測(cè)量控制一體化。 (7) 信號(hào)線數(shù)。 總線的傳輸過(guò)程可分為：請(qǐng)求總線、總線裁決、尋址目的地址、信息傳遞以及錯(cuò)誤檢測(cè)。片間總線是指一個(gè)微處理器系統(tǒng)中連接各芯 片的總線。我國(guó)的溫室環(huán)境控制 技術(shù)與國(guó)外技術(shù)相比還比較落后，最近幾年才真正實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制， 目前我國(guó)的現(xiàn)代化溫室，除智能化控制系統(tǒng)外，硬件系統(tǒng)基本達(dá)到與國(guó)際同步的水平?，F(xiàn)在世界各國(guó)的溫室控制技術(shù)發(fā)展很快，一些國(guó)家在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正向著完全自動(dòng)化、無(wú)人化的方向發(fā)展。 本系統(tǒng)使用了多個(gè)電路模塊的硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)溫度采集的功能，主要完成遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集及處理，通過(guò) CAN總線遠(yuǎn)距離傳輸，然 后在液晶顯示器上完成數(shù)據(jù)的顯示。s multispot temperature gathering system, this system not only has the greenhouse ambient temperature observation function, but may also carry on functions and so on centralized monitor, according to management. This article has designed one kind based on the CAN bus39。畢業(yè)論文 1 基于 CAN 總線的多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) Design of Multispot Temperature Gathering System Based on CAN Bus 畢業(yè)論文 2 基于 CAN 總線的多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [摘 要 ] 為了提供作物生長(zhǎng)所需要的最佳生態(tài)環(huán)境 ,需要對(duì)溫室環(huán)境溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。s longdistance multispot temperature gathering system, is mainly posed of a transmission monitor and many temperature gathering spot. Completes through CAN transceiver CTM8251 to the bus signal read as well as to the bus on the routing directive, the scene end through the temperature sensor Pt100 bridge circuit gathering temperature signal, then sends in after the amplifying circuit contains A/D switch39。 畢業(yè)論文 2 第一章 概述 研究背景 信息 技術(shù)的飛速發(fā)展，引起了自動(dòng)化領(lǐng)域的深刻變革，并使自動(dòng)化領(lǐng)域逐漸形成了開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)通信網(wǎng)絡(luò)， 形成了全分布式網(wǎng)絡(luò)集成化自控系統(tǒng)， 而現(xiàn)場(chǎng)總 線正是這場(chǎng)變革中的重要技術(shù)，被譽(yù)為 “自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng) ”， 它的出現(xiàn)標(biāo)志著工業(yè)控制技術(shù)進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代，并對(duì)該領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。像園藝強(qiáng)國(guó)荷蘭，以先進(jìn)的鮮花生產(chǎn)技術(shù)著稱(chēng)于世，其玻璃溫室全部由計(jì)算機(jī) 操作。 研究的目的和意義 在實(shí)際的應(yīng)用中，溫室的規(guī)模和數(shù)量都在不斷的擴(kuò)大，要想對(duì)溫室環(huán)境進(jìn)行很好的控制，除了在溫室現(xiàn)場(chǎng)進(jìn) 行測(cè)控， 更多的需要進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)控，并可以對(duì)多個(gè)溫室同時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，這對(duì)智能溫室控制系統(tǒng)提出了更多的要求和挑戰(zhàn)。內(nèi)總線 又稱(chēng)板級(jí)總線，是在微機(jī)系統(tǒng)內(nèi)連接各插板件的總線， 內(nèi)總線通常采用并行方式，除了包括地址總線、控制總線和數(shù)據(jù)總線外 ， 還包括電源線、地址線及用于功能擴(kuò)展的備用線等。 總線的主要性能指標(biāo)： (1) 總線寬度：主要指數(shù)據(jù)線的寬度。 (8) 總線控制方式。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)儀表和裝置就可 以構(gòu)成控制回路，實(shí)現(xiàn)了徹底的分散控制，提高了控制系統(tǒng)的可靠性和靈活性。 (2) 節(jié)省安裝費(fèi)用 現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的接線一般只需一對(duì)雙絞線或者一條電纜就可以掛接多個(gè)設(shè)備，大大減少了電纜、端子、槽盒和橋架的用量，連線設(shè)計(jì)與接頭校對(duì)也相 應(yīng)減少， 同時(shí)增加現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備，無(wú)需增設(shè)新的電纜，可以就近連接在原有的電纜上，節(jié)省了投資，減少了 設(shè)計(jì)、安裝的工作量。實(shí)時(shí)系統(tǒng)必須 本質(zhì)上是冗錯(cuò)的，即使在出現(xiàn)局部故障時(shí)，系統(tǒng)必須能夠繼續(xù)正確工作， 將所有通信集中到一條物理鏈路是很危險(xiǎn)的 ， 如果總線被偶然切斷，則任何信息都無(wú)法傳輸，從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。 CAN 是一種多主從方式的串行通訊總線，基本設(shè)計(jì)規(guī)范要求有高的位速率，高的抗電磁干擾性，而且能夠檢測(cè)出產(chǎn)生的任何錯(cuò)誤 。 (3) 嚴(yán)格的錯(cuò)誤檢測(cè)和界定。 (7) CAN 總線的實(shí)時(shí)性好。 溫室采集系統(tǒng)功能要求 本系統(tǒng)要求在溫室內(nèi)完成多點(diǎn) 的信號(hào)采集 ， 所采集的信號(hào)是從傳感器輸出的信號(hào)。 (2) 總線上數(shù)據(jù)的傳輸。 主要引腳 ：電源和接地引腳 ，震蕩器晶體引腳， 時(shí)鐘復(fù)位引腳 ， I/O 輸入輸出引腳 ， A/D畢業(yè)論文 12 通道 引腳 。DC~40MHZ 時(shí)鐘輸入。3 個(gè)外部中斷引腳。TMR3： 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。6 個(gè)全 29 位接收過(guò)濾器。休眠（ SLEEP）省電方式。 VDD 的最小上升率必須滿足要求 。液晶的第五腳用于液晶顯示對(duì)比度的調(diào)節(jié)，它需要通過(guò)一個(gè) 10K 的可變電阻接到 12V 的電源上。 C A N 收 發(fā) 器 發(fā) 送數(shù) 據(jù) 處 理數(shù) 據(jù) 采 集初 始 化開(kāi) 始 圖 采集系統(tǒng)流程圖 畢業(yè)論文 18 CAN 總線的接收和發(fā)送 程序 初始化程序 :主要完成各端口的初始化、 CAN 通信接口的初始化。 讀 接 收 緩 沖 區(qū) 的 信 息 并 保 存釋 放 接 收 緩 沖 區(qū)開(kāi) C A N 接 收 中 斷接 收 緩 沖 區(qū) 空 ？結(jié) 束YN 圖 CAN接收程序流程圖 畢業(yè)論文 20 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 程序 由于 A/D 轉(zhuǎn)換模塊采用 LM324 組成差動(dòng)放大電路對(duì)電橋輸出電壓進(jìn)行放大，所以 A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入電 壓范圍為 0～ 5V，將 RA2 引腳作為模擬電壓輸入，模擬量為連接在 RA2引腳上的放大器輸入提供，借此可以提供一個(gè)連續(xù)變化的模擬電壓。 2 存在的不足 CAN 總線作為最有發(fā)展前景的總線之一，其應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷的擴(kuò)大，本文討論了 基于CAN 總線的多點(diǎn)溫度采集 系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)之 上， 在以下幾個(gè)方面值得繼續(xù)深入研究： (1) 本設(shè)計(jì)僅僅是在實(shí)驗(yàn)室完成的，總線遠(yuǎn)距離傳輸功能 也僅是分析，需要進(jìn)一步在現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下進(jìn)行驗(yàn)證可行性并修改完善。 (4) 隨著現(xiàn)代用戶要求的不斷提高，小型化和集成化的系統(tǒng)將成為主流， 測(cè)控系統(tǒng)機(jī)箱的使用將會(huì)有更廣闊的發(fā)展前景。 //AD 轉(zhuǎn)換完成標(biāo)志，＝ 1 有新的 AD 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成 unsigned int AD_Point=0。 /* PIE3 的中斷不使能 */ } //功能描述 : TMR0 初始化子程序， 10ms 中斷 1 次 void tmint() { T0CON=0X09。 // 選擇 A/D 通道為 RA0,A/D 轉(zhuǎn)換器 // 處于工作狀態(tài) ,且使 A/D 轉(zhuǎn)換時(shí)鐘為 8tosc ADCON1=0X8E。 double m。 // 高 2 位 Low=AD_Reseve[i]amp。 /* a 為高 2 位， b 為低 8 位， j=(a8+b)*(a8+b)= (a*a)16+2*(a8*b)+b*b=(a*a)16+(a*b)9+b*b. */ data+=j。0xdf。 /* 啟動(dòng) SPI 發(fā)送 */ do { 。 // 定時(shí) 啟動(dòng) AD 采樣，每周波采樣 16 點(diǎn) } if(ADIF==1) //AD 轉(zhuǎn)換完成 { ADIF=0。 /* =1 接收到 CAN 數(shù)據(jù) ,=0 未接收到數(shù)據(jù) */ unsigned int CAN_Delay_count=0。 /*設(shè)置 CANRX/RB3 輸入 ,CANTX/RB2 輸出 */ CANCON=0X80。Prog_Seg(bit20)=1TQ*/ BRGCON3=0X42。 /* 寫(xiě)發(fā)送緩沖器數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)初值 */ TXB0D2=0X02。 /* bit3=0 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符 ,bit75:標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符 20 位 */ RXB0SIDH=CAN_Adress_H。 畢業(yè)論文 34 RXB0D5=0X00。若全為 0，若正確信息，全部接收 */ /* *******設(shè)置 CAN 工作模式 **************************** */ CANCON=0X40。 /* 清接收到標(biāo)志 */ TXB0CON=TXB0CONamp。 TXB0D6=RXB0D6+1。 } //功能描述 : 高優(yōu)先級(jí)中斷子程序： RXB0 接收郵箱 0 接收中斷子程序 void interrupt HI_ISR() { if(RXB0IF==1) /* RXB0 接收郵箱 0 接收中斷 */ { CAN_FLAG=1。 /* TXB0REQ=0，禁止發(fā)送請(qǐng)求 */ TXB0D0=RXB0D0+1。=0,正常操作模式 */ while((CANSTATamp。 RXB0D7=0X00。 /* bit65=01 只接收有效的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符信息 */ RXB0DLC=0X08。 TXB0D4=0X04。 /* bit10:發(fā)送優(yōu)先級(jí) ,設(shè)置 TXB0 為最高優(yōu)先級(jí) 3 */ TXB0SIDL=CAN_Adress_Lamp。0X80)==0) /* CAN 狀態(tài)寄存器。 /* bit7bit0:關(guān)總中