基于can總線的大棚溫濕度檢測節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-24 17:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 CAN 協(xié)議，用于報(bào)文的緩沖和驗(yàn)收過濾，負(fù)責(zé)與微控制器進(jìn)行狀態(tài)、控制和命令等信息交換；在 SJA1000 下層是 CAN 收發(fā)器 PCA82C250，是 CAN 控制器和總線接口，用于控制從 CAN 控制器到總線物理層或相反的邏輯電平信號，提供對總線的差動(dòng)發(fā)送和對 CAN 控制器差動(dòng)接收功能。系統(tǒng)總體框圖如圖 所示數(shù)字溫濕度傳感器 AM2302微處理器STC89C52RC時(shí)鐘電路復(fù)位電路鍵盤電路CAN 總線控制器 SJA1000數(shù)碼管顯示CAN 驅(qū)動(dòng)器PCA82C250120 歐PC 機(jī)5V 電源圖 系統(tǒng)總體框圖120 歐第 3 章 CAN 節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)硬件電路的設(shè)計(jì)主要是 CAN 通信控制器和微處理器之間以及 CAN 總線收發(fā)器和物理總線之間的接口電路的設(shè)計(jì)。CAN 控制器是 CAN 總線接口電路的核心，主要完成 CAN 的通信協(xié)議，而 CAN 總線收發(fā)器的功能主要是增加通信距離，實(shí)現(xiàn)差分電壓輸出，提高系統(tǒng)瞬間抗干擾能力，保護(hù)總線，降低射頻干擾，實(shí)現(xiàn)熱防護(hù)等。在 CAN 通信網(wǎng)絡(luò)中，智能節(jié)點(diǎn)的硬件一般按照相同的模式設(shè)計(jì)開發(fā)，通信過程也按照相同的應(yīng)用協(xié)議進(jìn)行。 單片機(jī)最小系統(tǒng)本系統(tǒng)采用 STC89C52RC 作為控制器，其最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括單片機(jī)芯片、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路等幾部分。STC89C52RC 具有 8KB 的 FlashROM，32 個(gè)雙向I/O 口，完全能夠滿足本設(shè)計(jì)要求。晶振電路選擇 12MHZ 的外部晶振源，其具有穩(wěn)定，精確地時(shí)鐘發(fā)生功能。最小系統(tǒng)原理圖如圖 下所示。圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9U1STC89C52RCX112MHZC120pFC220pF+5V R310kC32uF 鍵盤電路本系統(tǒng)采集溫濕度數(shù)據(jù)并通過數(shù)碼管顯示。本系統(tǒng)設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立按鍵K1 和 K2，單片機(jī)對按鍵循環(huán)掃描低電平有效。當(dāng) K1 有效時(shí)，數(shù)碼管顯示溫度值；當(dāng) K2 有效時(shí)，數(shù)碼管顯示適度值。獨(dú)立按鍵原理圖如圖 所示。圖 獨(dú)立按鍵原理圖 顯示電路本文采用 6 位數(shù)碼管顯示，前五位顯示數(shù)據(jù)，包括三位整數(shù)和兩位小數(shù)顯示。最后一位顯示溫度或濕度的標(biāo)識，溫度用 “C”表示，濕度用“H ”表示。使用 LED 顯示器時(shí)，工作電流一般為 2~10mA/段，這樣當(dāng) LED 全亮?xí)r，工作電流為 15~80mA。LED 顯示器的亮度和工作電流有關(guān)，由于單片機(jī)的 I/O 口送不出這么大的電流，所以數(shù)碼管與單片機(jī)相連時(shí)需要加驅(qū)動(dòng)電路。為了獲得較大的驅(qū)動(dòng)電流，可以用上拉電阻的方法或使用專門的數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片。本系統(tǒng)采用74HC573 作為數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)電路，其輸出電流較大，電路接口簡單等特點(diǎn)。74HC573 與數(shù)碼管連接的電路如圖 所示。鎖存器 UU4 的數(shù)據(jù)輸入端都連接到 P0 口，U3 的輸出端連接到數(shù)碼管的段碼端上，U4 連接到位碼選擇端上。兩個(gè)鎖存器的鎖存端分別與單片機(jī)的 和 相連接，用來控制數(shù)據(jù)的鎖存與輸出。XTAL218 XTAL119ALE30 EA31 PSEN29RST9 U1STC89C52RCR11k R21k+5VK1K2圖 數(shù)碼管顯示原理圖 電源電路本系統(tǒng)的硬件都使用+5V 直流電源，因此設(shè)計(jì)一個(gè)從交流電源獲取 +5V直流電源的硬件電路。直流穩(wěn)壓電源一般由電源變壓器、整流橋電路、濾波電路及穩(wěn)壓電路組成。電源變壓器將市電 220V 降壓至 9V 的交流電；整流橋電路由四個(gè)二極管構(gòu)成，其將 9V 的交流電變換成脈動(dòng)的直流電壓；經(jīng)過整流電路得到的脈動(dòng)直流信號中含有較大的紋波，必須經(jīng)過濾波電路予以消除，輸出紋波較小的直流電壓；穩(wěn)壓電路一般由穩(wěn)壓芯片組成，本文中采用LM7805 穩(wěn)壓芯片。電源電路原理圖如圖 所示。圖 電源電路原理圖C0C1C2C3C4C5C0C1C2C3C4C5ABCDEFGDP ABCDEFGDPLEWEILEDU D02D13D24D35D46D57D68D79Q019Q118Q217Q316Q415Q514Q613Q712LE1OE1U474HC573D02D13D24D35D46D57D68D79Q019Q118Q217Q316Q415Q514Q6
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