【正文】 N驅(qū)動發(fā)送模塊都需要供電，而且電壓不同，故將220V交流電經(jīng)變壓、濾波后，經(jīng)穩(wěn)壓器LM7812輸出12V電壓給放大器供電，后經(jīng)LM7805輸出VCC電壓給單片機(jī)、溫濕度傳感器和總線控制器供電，而光電耦合電路要實(shí)現(xiàn)與CAN總線電氣隔離，故將LM7805后接B0505S1W進(jìn)行電源隔離VCC1給耦合器和收發(fā)器供電。本設(shè)計的CAN收發(fā)器選擇PCA82C250， 。 6N137引腳圖 CAN收發(fā)器 CAN總線收發(fā)器實(shí)現(xiàn)了物理層的功能，一方面將控制器發(fā)送信號轉(zhuǎn)化為符合CAN物理層標(biāo)準(zhǔn)的信號，進(jìn)行放大、傳輸；另一方面將總線上收到的信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂破魉芙邮盏碾娖叫盘枴? 光電耦合器由于總線傳輸距離遠(yuǎn)，現(xiàn)場環(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。它是PCA82C200CAN控制器的替代品，而且增加了新的工作模式（PeliCAN）。本設(shè)計的總線控制器選用SJA1000。節(jié)點(diǎn)通過單片機(jī)編程控制CAN總線控制器來實(shí)現(xiàn)CAN總線節(jié)點(diǎn)間的通信CAN控制器。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)動器82C250，總線驅(qū)動器通過有差分發(fā)送和接收功能的兩個總線端CANH和CANL連接至CAN總線電纜。 鍵盤電路 顯示電路由于智能節(jié)點(diǎn)的需要實(shí)時顯示室內(nèi)的溫濕度值和報警信息，數(shù)據(jù)較為復(fù)雜，故選擇LCD1602液晶顯示器，可以顯示162 個字符，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)計的要求。其周期計算如下： T充電=C*（R3+R4）*ln2； T放電=C*R4*In2；由此可知輸出方波頻率為f =1/（T充電+ T放電）=1/[C*（R3+2R4）*ln2]；HS1101傳感器的電容值與溫室濕度成線性關(guān)系，可見空氣濕度通過555測量振蕩電路后，就轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之呈反比例的頻率信號，后將頻率信號送單片機(jī)的計數(shù)器即可計算出濕度值。A/。 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 溫度檢測電路本設(shè)計選用LM35為溫度傳感器，LM35溫度傳感器輸出電壓與攝氏溫標(biāo)的線性度好，而且輸出模擬量信號適合遠(yuǎn)距離傳輸，LM35輸出與溫度值對應(yīng)的電壓信號經(jīng)放大10倍后變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)信號送往A/D轉(zhuǎn)換電路。系統(tǒng)原理框圖分機(jī)0PCA82C2506N13光隔SJA1000AT89S52顯示報警鍵盤繼電器繼電器加熱器除濕機(jī)PCA82C2506N13光隔SJA1000AT89S52溫度傳感器濕度傳感器主機(jī)CAN總線 系統(tǒng)方案的原理框圖第3章 硬件設(shè)計 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)由單片機(jī)AT89S5時鐘電路和復(fù)位電路構(gòu)成。工作原理：由集成的熱電偶傳感器、集成濕敏電容傳感器分別完成對系統(tǒng)溫、濕度進(jìn)行檢測，并完成信號標(biāo)準(zhǔn)化、變送功能。 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu)本設(shè)計由單片機(jī)最小系統(tǒng)、濕度檢測電路、溫度檢測電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、鍵盤電路、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。目前生產(chǎn)CAN器件的知名廠商有：Intel、PHILIPS、Motorola、TI以及SIEMENS等。綜上可知，本系統(tǒng)設(shè)計有獨(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、靈活地擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)功能。集成于微處理器中的CAN控制器自帶MCU，在系統(tǒng)設(shè)計中可以減少制版面積、降低系統(tǒng)功耗。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，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，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抗干擾能力強(qiáng)。測量范圍在0℃ 到 100℃。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。DHT11是一款數(shù)字輸出的復(fù)合傳感器，包含一個電阻式感濕元件和NTC式溫度檢測元件，可測20~90%RH濕度，誤差5%RH，0~50攝氏度，誤差2攝氏度。凌陽單片機(jī)集成度高，價格較貴，而AT89S52單片機(jī)應(yīng)用普遍、技術(shù)相對成熟、價格低廉，完全可以滿足本系統(tǒng)設(shè)計的要求，故選擇方案二。方案一：主控制器選擇16位凌陽單片機(jī)，該單片機(jī)具有語音處理功能、集成A/D和D/A模塊，時鐘頻率比較高，具有較強(qiáng)的信息處理功能。 系統(tǒng)功能介紹：基于CAN總線的溫室溫濕度測控系統(tǒng)可以實(shí)時檢測溫室內(nèi)溫度和濕度值，并可以進(jìn)行鍵盤控制和實(shí)時顯示溫濕度值，主控制器可以與總線其他節(jié)點(diǎn)通信，溫室總線檢測范圍可達(dá)到3000米，通信速率最高可達(dá)20bit/s。第2章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 概述本設(shè)計是一個基于CAN總線的溫室溫濕度測控系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)采集溫濕度模擬量信號送入主控制器，并將節(jié)點(diǎn)的主控制器連接在CAN總線上，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信和監(jiān)控。，對溫室溫濕度控制的歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對溫濕度傳感器和語音芯片的原理進(jìn)行深入的研究，將其綜合。,了解本專業(yè)在社會中的應(yīng)用價值,掌握更多的專業(yè)外語知識,增加見識,增強(qiáng)實(shí)踐能力,創(chuàng)新能力和綜合分析問題能力,學(xué)會使用專業(yè)軟件,特別是專業(yè)畫圖軟件，另外，在熟練的使用計算機(jī)基礎(chǔ)上,提高了自己檢索資料和利用知識的能力,更新知識,讓自己養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ黠L(fēng)。本文介紹的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，基于CAN總線，采用AT89S52單片機(jī)作為智能節(jié)點(diǎn)控制器，系統(tǒng)通信可靠、快捷，硬件電路設(shè)計和軟件編程簡單，能較好地滿足對環(huán)境溫濕度監(jiān)控的智能化要求。溫室的溫濕度必須常年控制在某一特定的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)溫濕度控制智能化。 課題的提出和解決隨著科技的發(fā)展和人們生活水平的提高，溫室的管理也越來越智能化。正是基于ISD公司生產(chǎn)的這種語音芯片的諸多特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)，所以目前市場上，語音芯片的應(yīng)用正在慢慢的向這樣使用簡單、操作方便、性價比高的ISD語音芯片靠攏。，可將ISD語音芯片用于語音及聲音信號的檢測或模擬系統(tǒng)。，所以在環(huán)境惡劣的系統(tǒng)中，如機(jī)車車輛，也能進(jìn)行正常的語音輸出，信息保存時間長，工作可靠。同時本系統(tǒng)中還用到ISD語音芯片，它與目前的語音芯片相比較，具有以下的特點(diǎn)：、集成度高， 使微機(jī)的語音輸出結(jié)構(gòu)簡化，造價大大降低。本文介紹的溫濕度實(shí)時控制裝置可050℃和20%98%RH(相對濕度)間任意設(shè)定溫溫、濕度值，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制溫度、濕度滿足預(yù)定設(shè)置，設(shè)有語音提示功能，方便用戶使用。單片機(jī)，又稱微處理器，已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè)，制造單片機(jī)的半導(dǎo)體廠家也從十幾年前的屈指可數(shù)的幾家發(fā)展到現(xiàn)在的幾十家甚至更多。但隨之而來的是巨額的成本。在汽車信號傳輸，電力監(jiān)控，樓宇智能化，工業(yè)測控，安防等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)場總線的主要優(yōu)點(diǎn)：(1)增強(qiáng)了現(xiàn)場級信息集成能力；(2)開放式、互操作性、互換性，可集成性；(3)系統(tǒng)可靠性高、可維護(hù)性好；(4)降低了系統(tǒng)及工程成本。 CAN總線特點(diǎn)及國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀目的現(xiàn)場總線在美國和歐洲等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)發(fā)展迅速，并已有較多的應(yīng)用范例。對溫濕度的精確檢測和遠(yuǎn)距離傳輸越來越受到人們的重視，針對這一情況，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)境溫濕度檢測控制系統(tǒng)顯得非常重要。這在很大程度上限制了溫室總體效益的進(jìn)一步提高。近些年來，溫室大棚種植為提高人們的生活水平帶來極大的便利，得到了迅速的推廣和應(yīng)用．國家科技部提出的工廠化高效農(nóng)業(yè)示范工程，推動了溫室監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。CAN能靈活有效地支持具有較高安全等級的分布式控制．其數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)1Mbps，在汽車、煤礦安全檢測、自動化儀表、智能樓宇、機(jī)械制造等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。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?？梢哉f，開放性、分散性與數(shù)字通訊是現(xiàn)場總線系統(tǒng)的最顯著的特征。人們一般把50年代前的氣動信號控制系統(tǒng)PCS稱作第一代，把4～20mA等電動模擬信號控制系統(tǒng)稱為第二代，把數(shù)字計算機(jī)集中式控制系統(tǒng)稱為第三代，而把70年代中期以來的集散式分布控制系統(tǒng)DCS稱為第四代。目前，工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)推廣到過程控制自動化、制造自動化、樓宇自動化以及交通運(yùn)輸?shù)榷鄠€領(lǐng)域。在企業(yè)信息系統(tǒng)的層次上，整個企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)可以分為現(xiàn)場控制層、過程監(jiān)控層、生產(chǎn)管理層、市場經(jīng)營層等多個層次。 munication interface基于CAN 現(xiàn)場總線的溫室溫濕度測控系統(tǒng)設(shè)計第1章 緒論 引言20世紀(jì)80年代末、90年代初興起的現(xiàn)場總線技術(shù)引發(fā)了工業(yè)自動化領(lǐng)域的重大變革，它代表著工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展方向。 microcontroller?；贑AN總線的溫濕度測控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了溫濕度的檢測和實(shí)時顯示，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)測和控制，節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單，便于拓展，降低了勞動強(qiáng)度，提高系統(tǒng)的實(shí)時性和可靠性。基于CAN 現(xiàn)場總線的溫室溫濕度測控系統(tǒng)設(shè)計本科生畢業(yè)論文(設(shè)計)題 目： 基于CAN 現(xiàn)場總線的溫室 溫濕度測控系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)生姓名： 向 哲 奇 學(xué) 號： 20081602023 專業(yè)班級： 通信08102班 指導(dǎo)教師： 張 曉 虎 完成時間： 2012年