【正文】 module uses DS12887, the EEPROM memory chip can select AT24C16, the LCD display module can select FM12232B. The temperature sensor of the surveillance module use the digital sensor DS18B20, the lininal value of the temperature sensor is setted at 50 ℃ by the system. This paper presents the architecture of the system and the hardware and software design proposal , enabling the function of realtime temperature measurement and the offlimited alarm .The system has good reliability, high transmission rate, strong antiinterference and so on. This system can also be applied to the granary, the north central heating and hot water supply center, the cement paving of a large area and other occasions. Keywords: CANbus； DS18B20； AT89S52 基于 CAN總線的多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 共 52 頁(yè) 目 錄 1 緒論 ................................................................... 5 背景介紹 .......................................................... 5 國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)發(fā)展概況 ............................................ 5 溫度傳感器的發(fā)展概況 ........................................ 5 現(xiàn)場(chǎng)總線概況 ................................................ 6 溫度監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用前景 ..................................... 7 2 現(xiàn)場(chǎng)總線 CAN 原理介紹 ................................................... 7 現(xiàn)場(chǎng)總線簡(jiǎn)介 ...................................................... 7 CAN 總線簡(jiǎn)介 ...................................................... 8 CANbus 的產(chǎn)生與發(fā)展 ......................................... 8 CANbus 的基本工作原理 ....................................... 9 CANbus 的特征 .............................................. 10 CAN 協(xié)議簡(jiǎn)介 ................................................ 11 3 基于 CAN 多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) .................................... 15 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) ................................................. 15 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要器件選擇 ........................................... 16 微處理器 ................................................... 16 SJA1000 控制器 .............................................. 17 PCA82C250 總線收發(fā)器 ........................................ 19 溫度傳感器的選擇 ........................................... 20 顯示器的選擇 ............................................... 24 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)組成 ................................................. 25 4 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ........................................................ 27 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................... 27 串口電路設(shè)計(jì) ..................................................... 28 EEPROM ........................................................... 29 基于 CAN總線的多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 共 52 頁(yè) CAN 通信電路設(shè)計(jì) ................................................. 29 CAN 通信結(jié)構(gòu)框圖 ............................................ 30 CAN 通信電路電源模塊 ........................................ 31 CAN 通信接口電路 ............................................ 31 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) ..................................................... 32 譯碼電路 ......................................................... 33 液晶顯示屏 ....................................................... 34 溫度傳感器 ....................................................... 35 鍵盤電路 ......................................................... 36 報(bào)警電路 ........................................................ 37 5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ........................................................ 38 系統(tǒng)整體軟件設(shè)計(jì) ................................................. 38 主控模塊軟件設(shè)計(jì) ................................................. 38 CAN 控制器的初始化 .......................................... 38 主控端巡檢監(jiān)控端 ........................................... 41 外圍電路軟件設(shè)計(jì) ........................................... 41 監(jiān)控模塊軟件設(shè)計(jì) ................................................. 47 CAN 通信模塊軟件設(shè)計(jì) ........................................ 48 溫度傳感器的軟件設(shè)計(jì) ....................................... 48 6 結(jié)論 .................................................................. 49 參考文獻(xiàn) ................................................................ 50 致謝 .................................................................... 50 附錄 .................................................................... 50 附錄 A 程序清單 ...................................................... 50 附錄 B 主控系統(tǒng)電路原理圖 ............................................ 51 附錄 C 監(jiān)控系統(tǒng)電路原理圖 ............................................ 51 基于 CAN總線的多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 共 52 頁(yè) 1 緒論 背景介紹 我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年都有大量的新糧收獲也有部分陳糧積壓，由于儲(chǔ)存不當(dāng)會(huì)造成大量的糧食浪費(fèi)， 科學(xué)儲(chǔ)糧是糧食生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，若管理不當(dāng)，糧食發(fā)霉或生蟲會(huì)造成極大浪費(fèi)，給國(guó)家和人民造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，糧倉(cāng)的性能成為糧食質(zhì)量的決定因素。 國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)發(fā)展概況 ?? 傳統(tǒng)的機(jī)械式溫度檢測(cè)儀表己經(jīng)有上百年的歷史了，一般均具有指示溫度的功能，由于測(cè)溫原理不同，不同的儀表在報(bào)警、記錄、控制信息遠(yuǎn)傳等方面有較大的差別。常規(guī)電子線路，可以容易地將計(jì)算機(jī)技術(shù)與測(cè)量技術(shù)結(jié)合起來(lái)。目前，在研制高精度，高性能，多功能的測(cè)量?jī)x表時(shí)，幾乎沒有不考慮使用單片機(jī)使之成為智能儀表的。全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)?，F(xiàn)在，新一代的 DS18B20 體積更小、更經(jīng)濟(jì)、更靈活、精度更高、適用電壓更寬、采用一線總線、可組網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的測(cè)溫效果 。同 DS1820一樣， DS18B20 也支持 “ 一線總線 ” 接口，測(cè)量溫度范圍為 55176。C， 在 10～ 基于 CAN總線的多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 共 52 頁(yè) +85176。176。 現(xiàn)場(chǎng)溫度直接 以 “ 一線總線 ” 的數(shù)字 方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持 3V～ 的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便。 現(xiàn)場(chǎng)總線 概況 現(xiàn)場(chǎng)總線是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、在微機(jī)化測(cè)量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信的系統(tǒng) ， 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)將專用微處理器置入傳統(tǒng)的測(cè)量控制儀表，使它們各自具有了數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通訊能力，采用可進(jìn)行簡(jiǎn)單連接的雙絞線等作為總線，把多個(gè)測(cè)量控制儀表連接成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并按公開、規(guī)范的通信協(xié)議，在位于現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)微機(jī)化測(cè)量控制設(shè)備之間及現(xiàn)場(chǎng)儀表與遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息交換 ，形成各種適應(yīng)實(shí)際需要的自動(dòng)控制系統(tǒng) [1]。隨著微處理器與計(jì)算機(jī)功能的不斷增強(qiáng)和價(jià)格的降低，計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)得到迅速發(fā)展。 1983 年，Honeywell 推出了智能化儀表，它在原模擬儀表的基礎(chǔ)上增加了計(jì)算功能的微處理器芯片，在輸出的 4～ 20mA 直流信號(hào)上迭加了數(shù)字信號(hào)，使現(xiàn)場(chǎng)與控制室之間的連接模擬 信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。智能儀表的出現(xiàn)為現(xiàn)場(chǎng)總線的誕生奠定了基礎(chǔ)?，F(xiàn)場(chǎng)總線要求不同的廠商遵從相同的制造標(biāo)準(zhǔn)，組成開放的互連網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展趨勢(shì)。把原先 DCS系統(tǒng)中處于控制室的控制模塊、各輸入輸出模塊放入現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，加上現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備具有通信能力，因而控制系統(tǒng)功能能夠不依賴控制室中的計(jì)算機(jī)或 控制儀表，直接在現(xiàn)場(chǎng)完成，實(shí)現(xiàn)了徹底的分散控制。因此 ， BOSCH 公司開發(fā)了 CAN總線 (Controller Area Network)， 并已取得國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織認(rèn)證 (ISO11898)， 其總線結(jié)構(gòu)可參照 ISO/OSI 參考模型。通過(guò) CAN 總線 ， 傳感器、控制器和執(zhí)行器由串行數(shù)據(jù)線連接起來(lái)。CAN 網(wǎng)絡(luò)的配制比較容易 ， 允許任何站之間直接進(jìn)行通信 ， 而無(wú)需將所有數(shù)據(jù)全部匯總到主計(jì)算機(jī)后再行處理。奔馳 S 型轎車上采用的就是 CAN總線系統(tǒng) 。美國(guó)一些企業(yè)已將 CAN作為內(nèi)部總線應(yīng)用在生產(chǎn)線和機(jī)床上。 溫 度監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng) 的應(yīng)用前景 在 糧倉(cāng) 、 北方暖氣和熱水供應(yīng)中心 、 大面積水泥鋪建等多種場(chǎng)合