【正文】 N_L3VCC8EO7OUT6GND5CAN_6N137_1NC1IN_H2NC4IN_L3VCC8EO7OUT6GND5CAN_6N137_25V_CANGND_CANR_CAN_34.7K5V_CANR_CAN_41KR_CAN_24.7KR_CAN_11KTXD1GND2VCC3RXD4Vref5CANL6CANH7Rs8PCA82C250CAN_TCAN_RR_CAN120CAN_HCAN_LC_CAN0.1uF1 2CAN5V_CANGND_CANRs 47KGND_CAN1 2J_CANC_CANH30PC_CANL30PD_CANH1N4148D_CANL1N4148GND_CAN3.3VD_RST1N4148R_RST110KR_RST2330R_RST3330+C_RST10uFS_RSTPIC_RSTJZ 8MHZC_P120pfC_P220pfOSC1OSC25VC_PIC_10.1uF+C_PIC_210uFRA0/AN02RA4/TOCKI6RA5/AN4/SS7RB0/INT33RB134RB2/CANTX35RB3/CANRX36RB437RB538RB639RB740OSC1/CLKIN13OSC2/CLKOUT14MCLR/VPP1VDD11VDD32RC3/SCK/SCL18RC4/SDI/SDA23RC5/SDO24RE0/RD/AN58RE1/WR/AN69RE2/CS/AN710GND31GND12U2 PIC18F458LED1LED2R_LED1470R_LED2470LED1LED2LED1LED2DIN1DIG02DIG111DIG26DIG37A14B16C20D23E21F15G17DP22CLK13LOAD12ISET13V+19GND9GND4U3 MAX7219C_CLK20PC_LOAD20PC_DIN20PR_ISET10K5VC_MAX_10.1uF+C_MAX_210uFK1 K2 K3 K4A B C D E F G DPA B C D E F G DPDIG0DIG1DIG2DIG3A B C D E F G DPA B C D E F G DPabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdp9DS0SEG_8abfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdp9DS1SEG_8abfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdp9DS2SEG_8abfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdp9DS3SEG_8A B C D E F G DPDIG0DIG1DIG2DIG3AR2OPAMP+5V+ AR1+ AR3RA1168KRA2168KRA12100KRA13200KRA22100KRA23200KRLM1300RLM23.9KRLM334U+ UDLMDIODE1234R2壓力傳感器Rsenor3.9KVR1200OUT 南京工業(yè) 大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 從系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)電路以及要實(shí)現(xiàn)的功能可以看出，整個(gè)系統(tǒng)以單片微型計(jì)算機(jī) PIC18F458為核心，分為四大部分： 主處理器模塊主要完成信息處理和各種控制功能；數(shù)據(jù)采集模塊為主處理器提供現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)顯示模塊顯示現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；外圍電路完成電壓轉(zhuǎn)換、單片機(jī)復(fù)位、光電隔離等功能；通信模塊負(fù)責(zé)與主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交互。 圖 壓力測(cè)量節(jié)點(diǎn)的硬件電路組成 壓力測(cè)量節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé) CAN總線(xiàn)的物理 接口和底層協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。 ? CAN 的每幀信息都有 CRC 校驗(yàn)及其它檢錯(cuò)措施，保證了數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低。 所以 CAN 以其獨(dú)特的設(shè)計(jì)，低成本、高可靠性、實(shí)時(shí)性、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)能得到廣泛的應(yīng)用。在正確接收了報(bào)文后（由每個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)答確認(rèn)），每個(gè)總線(xiàn)節(jié)點(diǎn)分別檢查報(bào)文標(biāo)識(shí)符并在必要時(shí)存儲(chǔ)報(bào)文?？偩€(xiàn)上不連接其他設(shè)備時(shí)至少可以連接 20個(gè) 節(jié)點(diǎn)。 CAN 總線(xiàn)在噪聲環(huán)境中的魯棒性，以及錯(cuò)誤狀態(tài)的檢測(cè)和恢復(fù)能力使其適用于 eviceNet、 SDS 和其他現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議等工控應(yīng)用。首先確定要開(kāi)發(fā)的 CAN 總線(xiàn)智能壓力傳感器具有測(cè)量、控制和通信的功能，并規(guī)定設(shè)備的工作過(guò)程如下 :被測(cè)壓力信號(hào)作用于壓力傳感器，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、濾波后，送入 PIC18F458 微控制器，其內(nèi)嵌的 A/D 轉(zhuǎn)換模塊將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電壓信號(hào)，再經(jīng)過(guò)一系列的相關(guān)軟件 (數(shù)字濾波等 )處理后，進(jìn)行數(shù)碼管顯示，完成壓力測(cè) 量功能 :根據(jù)預(yù)先設(shè)定的上下限值，若超過(guò)則報(bào)警；將壓力測(cè)量值發(fā)送給 CAN 總線(xiàn)，并接收總線(xiàn)上來(lái)自上位機(jī)和其他網(wǎng)絡(luò)儀表的發(fā)送幀，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)通信功能。 Gakkested , Jakob 。此階段最小加工線(xiàn)度為 0. 5cm。 （ 8）開(kāi)放式系統(tǒng) 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)為開(kāi)放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，所有技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)都是公開(kāi)的，各制造商都必須遵循。 90 年代，國(guó)內(nèi)開(kāi)始對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)進(jìn)行研究，并已在諸多領(lǐng)域中應(yīng)用。 對(duì)液力支架初撐力的監(jiān)測(cè)一直是現(xiàn)場(chǎng)和工作人員研究的重點(diǎn)，但據(jù)資料顯示，國(guó)內(nèi)外煤炭生產(chǎn)對(duì)液壓支架初撐力監(jiān)測(cè)的措施及裝置幾乎寥寥無(wú)幾。結(jié)合自己的調(diào)試經(jīng)歷說(shuō)明了單片機(jī)系統(tǒng)軟硬件調(diào)試原則和需要特別注意的地方。 院長(zhǎng)簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 南京工業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū) 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) （①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握； ② 獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力；③研究?jī)?nèi)容的 理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤ 工 作態(tài)度 及工作量；⑥總體評(píng)價(jià)及建議成績(jī)；⑦存在問(wèn)題； ⑧ 是否同意答辯等）： 成 績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 南京工業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱教師評(píng)閱書(shū) 評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ) （ ①選題的意義； ② 基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤寫(xiě)作的規(guī)范程度；⑥總體評(píng)價(jià)及建議成 績(jī)；⑦存在問(wèn)題； ⑧ 是否同意答辯等 ）： 成 績(jī)： 評(píng)閱教師簽字： 年 月 日 南京工業(yè) 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及綜合成績(jī) 答 辯 情 況 提 出 問(wèn) 題 回 答 問(wèn) 題 正 確 基本 正確 有一般性錯(cuò)誤 有原則性錯(cuò)誤 沒(méi)有 回答 答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)及建議成績(jī)： 答辯委員會(huì)主任簽字： 年 月 日 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評(píng)定成績(jī)： 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日 摘 要 針對(duì)目前我國(guó)煤炭安裝生產(chǎn)中液壓支架監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳統(tǒng)測(cè)量方法存在的種種不足，從煤礦綜合機(jī)械化采煤的特殊環(huán)境出發(fā)，提出了一種基于 CAN 總線(xiàn)的智能壓力傳感器。為此，實(shí)時(shí)采集支架壓力，掌握支架的初撐力、頂板的周期來(lái)壓的規(guī)律，對(duì)于煤礦的安全生產(chǎn)是十分重要的。目前，世界上已經(jīng)出現(xiàn)了先進(jìn)的液壓監(jiān)測(cè)設(shè)備，如德國(guó)的 PM PM4 等，可將支架壓力監(jiān)測(cè)與移架控制、工作面監(jiān)測(cè)信號(hào)、工作面擴(kuò)音電話(huà)集成在一個(gè)系統(tǒng)中傳輸。 （ 5）互操作性 用戶(hù)把不同制造商的各種品牌的儀表集成在一起，進(jìn)行統(tǒng)一組太，構(gòu)成其所許需要的控制回路；而不必為集成不同品牌的產(chǎn)品在硬件或軟件上花費(fèi)力氣或增加額外投資。 (2)基礎(chǔ)技術(shù)發(fā)展階段 (1960～ 1970):為提高傳感器的性能，應(yīng)變片被直接擴(kuò)散在硅杯的底面簿膜上。 溫度漂移的補(bǔ)償由于溫度是影響壓力傳感器線(xiàn)性度的土要原因，溫度漂移效應(yīng)補(bǔ)償研究成為眾所關(guān)注的課題，近年來(lái)發(fā)表此方面的論文也比較多，歸納起來(lái)有兩大類(lèi) :其一是利用雙惠斯登電橋結(jié)構(gòu)對(duì)溫度漂移進(jìn)行補(bǔ)償，如 :Lee, Young Tac和 Seo , Hee Don等人提出的利用雙惠斯登單臂電橋結(jié)構(gòu)補(bǔ)償法 。日前，低功耗損的芯片發(fā)展很快，如 TI2702運(yùn)算放大器，靜態(tài)功耗只有 ，而工作電壓只需 2～ 5V。 CAN 總線(xiàn)的應(yīng) 用領(lǐng)域包括從高速網(wǎng)絡(luò)到低成本多路傳輸線(xiàn)路。總線(xiàn)長(zhǎng)度小于或等于 40米時(shí)，最大總線(xiàn)速度可達(dá) 1 Mb。如果總線(xiàn)節(jié)點(diǎn) A