【正文】 _()。 在知道了如何對單總線器件（這里為 DS18B20）進行讀寫后，就可以發(fā)送 ROM 命令和功能命令了。 //延時 480us960us,這里取 500us DQ=1。如果出現(xiàn) 序列混亂，則單總線器件不會響應主機。與 SPI、 I2C 等多種標準串行數據通信方式不同，它采用單根信號線傳輸時鐘和數據，以其具有的節(jié)約 I/O 資源、結構簡單、成本低廉、便于總線擴展和維護等優(yōu)點越計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 21 來越多的被廣泛應用于民用電器、工業(yè)控制領域。 設定的分辨率越高，所需要的溫度數據轉換時間就越長。第 8 個字節(jié)為只讀型字節(jié)，它是前面所有 8 個字節(jié) 的循環(huán)冗余校驗字節(jié) (CRC)。數據通常首先寫入暫存存儲器，在哪里 它可以被讀回。 ℃。 Rxdata[4] = Receivebuffer7。0x08) overruN( )； //如果是超載中斷，則 調超載處理函數 while (iramp。 Command = 0x01。 //開始發(fā)送 ID10~3 Transmitbuffer2= 0x08。 比較常采用的是查詢方式，其發(fā)送子程序如下： void cansend(unsigned char ID ， char * txdata) /*該子函 數完成一幀數據的發(fā)送 */ {while ((statusamp。 //驗收屏蔽碼寄存器 ACM bustiming0=0x03。電流消耗減少到最低， C250 最大 170μ A。 在節(jié)點溫度超過 160℃時，兩個發(fā)送器輸出端的極限電流將減少。 一旦向控制寄存器的復位值傳送了“ 10”的下降沿 CAN 控制器將返回工作模計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 15 式。 表 32 SJA1000引腳功能 符 號 引 腳 功 能 AD0~AD7 2,1,28~23 地址 /數據復用總線 ALE 3 ALE 信號（ INTEL 方式）或 AS 信號（ Motorola 方式） /CS 4 片選輸入，低電平允許訪問 SJA1000 /RD 5 微控制器的讀信號（ Intel 方式）或 E 信號（ Motorola 方式） /WR 6 微控制器的寫信號（ Intel 方式）或讀寫信號（ Motorola 方式） CLKOUT 7 SJA1000 產生的，提供給微控制器的時鐘輸出信號，此信號由內部振蕩器經可編程分頻器得到，可編程禁止該引腳 VSS1 8 邏輯電路地 XTAL1 9 振蕩放大器輸入，外部振蕩放大器信號經此引腳輸入，可接單片機的 X1 XTAL2 10 振 蕩放大器輸出，使用外部振蕩信號時此引腳必須開路 MODE 11 方式選擇輸入端： 1=Intel 方式， 0=Motorola 方式 VDD3 12 輸出驅動器 5V 電源 TX0 13 由輸出驅動器 0 至物理總線的輸出端 TX1 14 由輸出驅動器 1 至物理總線的輸出端 VSS3 15 輸出驅動器地 /INT 16 中斷信號輸出端，當 IR 中有一位被置 1 時，該引腳被激活，讀 IR 時， IR 被清 0 /RST 17 復位輸入端，用于重新啟動 CAN 接口（低電平有效） VDD2 18 輸入比較器 5V 電源 RX0， RX1 19~20 由物理總線至 SJA1000 輸入比較器的輸入端，顯性電平將喚醒處于睡眠方式的 SJA1000。 ③接收緩沖器：是單片機與驗收濾波器 之間的接口，用于存儲所收到的 CAN 總線上的報文，接收緩存器（ 13B）作為 RXFIFO（ 64B）的一個窗口，可被單片機訪問，單片機在 RXFIFO 的支持下，可以在處理報文的同時接收其他報文。電源的完全隔離可采用小功率電源隔離模塊或 帶多 5V 隔離輸出的開關電源模塊實現(xiàn)，這些部分雖然增加了節(jié)點的復雜，但是卻提高了節(jié)點的穩(wěn)定性和安全性。從圖中可以看出，電路主要由四部分所構成：節(jié)點微控制器 STC89C52RC、獨立 CAN 通信控制器SJA1000 、 高 速光 電 耦合 器 6N137 和 CAN 總 線收 發(fā) 器 82C250 。 （ 4)多功能 I/O 端口 P0 口 —— 第 32~39 腳， 8 位真正的雙向數據 I/O 口。 XTAL2 —— 第 18 腳，作為 STC89C52RC 中反相器的輸出端。另一大優(yōu)點是 STC89C52RC 單片機系統(tǒng)頻率可最低至 0Hz，有兩種省電模式。而 主機 由 MCP2515 和 TJA1050 組成 ，而單片機控制報警及顯示模塊。當接收器收到匹配 CRC 序列的報文，接收器就會在 ACK 間隙期間向發(fā)送器發(fā)送一“顯性”位以示應答。 計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 9 CRC 場 CRC 場 包括 CRC 序列（ CRC Sequence ）， 其后 是 CRC 界 定 符（ CRC Delimiter），如圖 24 所示 。 仲裁場由標識符和遠程發(fā)送請求位（ RTR 位）組成。在顯性狀態(tài)（邏輯“ 0”時）， CANHigh線上的電壓值不低于 ，而CANLow線上的電壓值可降至 ，差動顯性輸出電壓為 2V； M C UC A N 控 制 器C A N 收 發(fā) 器C A N 總 線1 2 0 ?1 2 0 ?節(jié) 點 2節(jié) 點 1 節(jié) 點 3 圖 21 CAN 總線原理圖 CAN 總線報文介紹 網絡中交換與傳輸的數據單元，即一次性要發(fā)送的數據塊叫做報文 。 （ 2） CAN 控制器： CAN 的通信協(xié)議主要由 CAN 控制器完成。同時， 8 個字節(jié)不會占用總線時間過長，從而保證了通信的實時性。數據塊的標識碼可由 11 位或 29 位二進制數組成，因此可以定義 211 或 229 個不同的數據塊，這種按數據塊編碼的方式，還可使不同的節(jié)點同時接收到相同的數據，這一點在分布式控制系統(tǒng)中非常有用。 計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 6 第 2 章 CAN 總線技術 CAN 總線介紹 現(xiàn)場總線是安裝在生產過程區(qū)域的現(xiàn)場設備 /儀表與控制室內的自動控制裝置 /系統(tǒng)之間的一種串行、數字式、多點、雙向通信的數據總線， CAN（ Controller Area Network）是一種現(xiàn)場 總線 。 （ 4）該系統(tǒng)性能好，價格經濟，使用廣泛，很好的推動了工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，為將來工業(yè)自動化發(fā)展的研究產生深遠的影響。而各節(jié)點之間通過 CAN 總線更能實時傳遞溫濕度信息。 基于 CAN 總線的監(jiān)控系統(tǒng) CAN 監(jiān)控系統(tǒng)的設計要求以最小成本及可靠性來接收和處理溫濕度數值，而單片機系統(tǒng)可以減少系統(tǒng)的成本和人員開發(fā)周期， 并能對不同節(jié)點的不同數據的 進行 采集，根據當前的實際情況進行相應的 溫濕度 調整。而 這項技術必將在未來前景中 一定會有 很好的發(fā)展。目前在以太網技術飛速發(fā)展 的今天 ，使得越來越多的監(jiān)控系統(tǒng)選擇通過 Inter 和 Web 服務器進行相互之間的通信。因為 MAX485只能工作在半雙工的狀態(tài)下，所以要實現(xiàn) 節(jié)點之間 的控制只要 C51 單片機的一個 I/O口就可以了。 目前，迅速發(fā)展的單片機技術，為解決工、農業(yè)自動化方面應用的瓶頸問題提供了有效的途徑， 但是當前溫濕度監(jiān)控的種類也是非常多， 如 RS485 總線的監(jiān)控系統(tǒng)、以太網監(jiān)控系統(tǒng)、 CAN 監(jiān)控系統(tǒng)等。計算機的快速高效精確的運作解決了因為人為因素而導致的實時性和誤差 性 問題。在 室內溫濕度 的監(jiān)控中，溫 濕度測量的出現(xiàn)使得 產品 的保養(yǎng)達到更好、使用周期更長、性能保持更好。與傳統(tǒng)的人工檢測方法相比較，在測量時間、測量精度、實時性都有了質的飛躍。使設計出最簡便、經濟的系統(tǒng)。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。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。所以在現(xiàn)代科技領域中，監(jiān)控系統(tǒng)也應運而生。 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。而單片機上地址編碼又解決了庫房分散而不利于溫濕度監(jiān)控的問題。 比如仍然有很多技術問題 ： 裝備設施能力低，工業(yè)化程度低，控制水平的不完善， 硬件和軟件資 源不能共享、可靠性差等 缺點 。采用 MAX285 芯片來實現(xiàn)將 TTL 電平到 RS485總線需要電平的轉換，一般 RS485 應用四線或者 兩線的方式進行連接。 基于以太網的監(jiān)控系統(tǒng) 所謂的以太網監(jiān)控系統(tǒng)就是運用于分布式監(jiān)控系統(tǒng)的以太網技術。 然而，隨著社會的不斷發(fā)展和工業(yè)以太網技術的改進， 我相信，這些問題必將逐步解決 。還有就是在工業(yè)中要求的是簡單經濟實惠，但是以太網的價格昂貴且長時期需要人員維修，在應用中不是很廣泛?？萍寂c工業(yè)需求 共同發(fā)展，為了計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 5 很好的解決這個問題，分布式監(jiān)控系統(tǒng)可以直觀的通過中央處理器來完成對數據的采集，控制和報警等功能。 （ 3）使以前工作人員不能進入的某些環(huán)境 也能進行實時的監(jiān)控，從而保障了工作人員生命財產安全。 第五章為 監(jiān)控系統(tǒng)的生成以及調試。廢除了 傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對通信數據塊進行編碼。可滿足通常工業(yè)領域中控制命令、工作狀態(tài)及測試數據的一般要求。 （ 1）微處理器 MCU：負責對 CAN 控制器初始化。 CAN總線為“線與”邏輯，在總線上所有節(jié)點都處于空閑態(tài)（也稱隱性狀態(tài)，邏輯“ 1”時）， CANHigh線和 CANLow處于非激活狀態(tài)，其電壓均為 ，隱性差分電壓近似為 0。所有節(jié)點必須同步于首先開始發(fā)送報文的節(jié)點的幀起始前沿。它可以為 0~8 個字節(jié)，每字節(jié)包含了 8 個位，首先發(fā)送最高有效位。在 ACK場，發(fā)送節(jié)點發(fā)送兩個“隱性”位。 從機 主要采用單片機 STC89C52RC 控制器 ， SJA1000 和 82C250 分別為CAN 控制器和 CAN 收發(fā) 器，用于采集 溫濕度 的外 部傳感器采用數字式溫度傳感器DS18B20 濕度傳感器 HS1101。 STC89C52RC 主要功能包含 32 位引腳，看門狗電路，復位電路，且內置 8K內存，512B 運存，另外還包含 3 個 16 位定時器 /計數器， 4 個外部中斷，一個 7 向量 4 級中斷結構 (兼容傳統(tǒng) 51 的 5 向量 2 級中斷結構 )， STC89C52RC 單片機工作模式是全雙工模式。特殊情況下，如果采用外部信號時，那么這個引腳接地。 PSEN—— 第 29 腳，外部 ROM 訪問選通信號。第二功能表的具體含義如表 31： 表 31 P3 口的第二功能表 端口引腳 第二功能 RXD（串行通訊輸入口） TXD（串行通訊輸出口） 0INT （外中斷 0） 1INT （外中斷 1） T0（定時 /計數器 0） T1（定時 /計數器 1） WR（外部數據存儲器寫選通） RD（外部數據存儲器讀選通） 從機的硬件設計 如圖 33 所示為 CAN 總線系統(tǒng)智能節(jié)點硬件電路原理圖。否則采用光耦也就失去了意義。由單片機寫入，位流處理器讀出。 ⑦錯誤管理邏輯 EML：負責傳送層模塊的錯誤管制，它接收 BSP 的出錯報告，并將錯誤統(tǒng)計數字通知 BSP 和 IML。 SJA1000 一旦檢測到有復位請求后將中止當前接收 /發(fā)送的信息而進入復位模式。器件 內部具有限流電路，可防止發(fā)送輸出級對電源、地或負載短路。可防止由于CAN 控制器失控而造成網絡阻塞。 //驗收碼寄存器 ACR(存機號 1 號 ) acceptancemask=0xfe。 SJA1000 的報文 發(fā)送 主要有 2 種方式：中斷 發(fā)送 方式和查詢 發(fā)送 方式。等待 Transmitbuffer1= ID。 Transmitbuffer10=txdata[7] 。0x04) error( )； //如果是出錯中斷，則調出錯處理函數 If (iramp。 Rxdata[3] = Receivebuffer6。 } 測溫模塊（ DS18B20） DS18B20 是 DALLAS 公司的最新單線數字溫度傳感器，可把溫度信號直接轉換成串行數字信號供微處理器處理， 支持“一線總線”接口， 測量溫度范圍為 55℃ +125℃，在 10℃ +85℃范圍內，精度為177。暫存存儲機制有利于在單線通信時確保數據的完整性。第 4 個字節(jié)為配置寄存器，接著的三個字節(jié)為器件內部使用而保留，不可對其施加寫命令。對應的溫度計算：當符號位 S=0 時，直接將二進制數轉 換為十進制；當 S=1 時，先將補碼變換為原碼，再計算十進制值。 圖 38 DS18B20 電路連接圖 單總線 (1wire)技術是近年來由美國 Dallas 半導體公司研發(fā)的一種總 線技 術。 經過單線接口訪問單總線器件有嚴格的命令序列如下： 1）初始化； 2） ROM 操作命令； 3）存儲器操作命令（功能命令）； 4）數據傳輸； 每次訪問單總線器件，都必須嚴格遵守這個命令序列。 while(i0)i。從機發(fā)出的數據在起始時序之后，保持有效時間 15us，因此主機需在15us 內采樣總線狀態(tài)，以便接收從機發(fā)送來的數據（見圖 311 中的讀時