基于can总线的多点温度采集系统设计【字数：9596】
目 录
第一章 绪论 1
1.1简述CAN总线
1.2单片机温测的发展现状
1.3课题的研究意义和目标 2
第二章 研究方案设计 3
2.1系统设计 3
2.2器件选型 3
第三章 系统硬件电路设计 6
3.1单片机最小系统 6
3.2温度测量模块电路 6
3.3 CAN通讯模块电路 7
3.4系统抗干扰设计 8
第四章 系统软件设计 10
4.1采集点系统软件设计 10
4.2 DS18B20软件设计 10
4.3 SJA1000软件设计 11
4.3.1初始化程序设计 11
4.3.2数据发送程序设计 12
第五章 系统的调试 13
5.1硬件的安装调试与实现 13
5.1.1硬件电路的调试 13
5.1.2调试中的问题和想法 16
5.2测试结果分析 16
5.3前景与展望 16
结束语 18
致 谢 19
参考文献 20
第一章 绪论
1.1简述CAN总线
CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是ISO国际标准化的串行通信协议，是国际上应用最广泛的现场总线之一(((。CAN在研究之初是被设计应用在汽车上， *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072#
用于微控制器在汽车多个方面的信息传递，便于ECU车载电子控制装置之间进行信息的交换。汽车的电子网络在仪器表盘、变速箱、发动机系统的调配以及电子主干系统等方面都离不开CAN装置的控制。目前，在工业过程控制领域，CAN也得到了大量的应用。
CAN具有以下主要特点：
①传统的站地址编码方式被数据块编码通信方式所替代,所以从理论上来讲是网络节点的个数是不受限的，其具有的多主工作方式，方便了数据的收发，增加了多种传输方式，可实现点与点、一点对多点还有全局广播等；
②各个智能节点实现对主机的实验和控制，然后由CAN适配器把采集到的数据传到总线，主机会大大减少对于各个器件的实时监测的强度，使得其方便于实现更加适合的管理操作功能，在故障的诊断和性能优化等方面显著；
③总线仲裁技术具有基于优先权的非破坏性，意思就是优先级低的与优先级高的在同时发送数据时，低的会停止，高的则会继续发送，不受影响，节约了裁决的时间；
④在总线配置方面, 连接或者拆除节点时不需要关闭总线，方便了系统的组装，灵活性和扩展性得到提高；
⑤双绞线、同轴电缆和光纤可作为传输通信的介质，最远的传输距离可达到10Km ,最高可实现1Mbps的传输速率；现场的布线方便简单，成本低廉；
⑥标准化和规范化的统一，互操作性和互换性的实现 , 使得整个系统的在通用方面无疑；此外，可以检测出硬件错误的特点使得CAN的抗干扰能力大大加强。
总之 , CAN总线具有可靠性好、结构简易、操作性强 、成本低廉、实时性高等优点，解决了传统工业总线出现的问题 , 是一种有效的系统设计选择。
1.2单片机温测的发展现状
随着单片机技术的不断发展，出现了温度传感器和通信传输技术等相结合的应用于各个方面各个行业的温度监测系统，温度测量的准确性在实际生活的需要对这门技术提出了较高的要求。当然智能传感器方面技术的日新月异也为温度测量系统的发展提供了便利的条件。本小节就是针对单片机在温度测量方面发展的现状进行研究和考查(((。
在我国，单片机温度测量方面较之前已经有了长足的发展，在由小环境到大环境的综合监测的环境因子方面的研究已经实现。不管是在每天的生活中还是在应用于工业的生产方面，温度测量都是不可或缺的一部分，现在农村方面的温度监测还未普及，在一些旧设备比如锅炉燃烧等器材上还未装备，无法对温度进行及时有效的监控，预防某些突发事件。在企业的温度设备和记录设备的要求上，温度的监测和监控也有许多未安装，不能满足在生产过程中的高要求。我国在对发达国家的温度监测方面的学习始终没有中断，温度的监测技术的提高会直接影响产业的效益。总而言之，我国在温度监测的发展还处于从无到有，从量变到质变，从简单的理论研究到应用实际，整体的大趋势处于上升期，发展期。在技术的应用上，还处在单回路的控制系统，未能达到多参路共同运转的地步，在发达的国家身上还有许多我们应该学习和借鉴的地方，差距还是很明显的，在实际的生产过程中存在诸多问题，装备的系统跟不上，优化方面，升级都是存在不足的，无法达到量产的程度，整体大环境水平落后，软件资源和硬件系统不匹配，这些都亟待提高。
国外在对单片机温度监测的研究上有很长一段时间。这些发达国家的生产实际对温度监测的精确程度普遍要求较高，在上世纪就已经专注于模拟组合应用，对于现场的信息可以进行多方面的监控，在这之后，分布式控制成为主要的研究对象，目前在计算机方面致力于多位控制综合采样，用于信息的命令和控制。温度监测技术在国外发展很快，应用广泛，精度和准度在发展到实际的生产和生活方面都是必要与常见的，这使得这项技术日益成熟，一些发达国家的发展方向正由人工向半自动化，自动化向完全自动化的方向发展。
1.3课题的研究意义和目标
随着产业技术的变化发展，对于温度采集而言，简单的自动温度测控系统难以满足现代工业生产的需要。温度采集在工农业生产、冶炼、环保、军事等领域里，在生物制药、食品加工等行业中，其准确测量都显得尤为重要(((。但是应用于现实过程中可操作控制性不高且难以进行多方位的测量等现实问题，使得进行基于CAN总线的多点温度采集系统的设计研究具有十分必要的现实价值。
本课题主要是设计一种基于CAN总线的多点温度采集系统。温度的采集有单点采集，有多点采集，有有线传输方式，有无线传输方式，不同的应用需求也不一样，为了在整体系统设计中实现温度采集系统的准确性、可靠性和实时性，选择了基于CAN总线的智能数据的灵活性的技术手段。CAN具有的测控系统是分布式的，这使得在场合的应用方面有了多样性，能够配合各个规模的实际出发，达到控制的目的。其总线仲裁技术不是破坏性的，这就使得在总线发生冲突的时候，进行仲裁的时间得到很大的缩短，如果遇到网络延迟、负载过大的情况，通讯的稳定传输也能得到保证，不至于出现网瘫的情况，对整体的稳定性的提高也有了保障。
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