本科毕业设计基于can总线的温度检测系统.docx
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本科毕业设计基于can总线的温度检测系统
毕业设计(论文)材料之二
(1)
毕业设计(论文)
专业:
题目:
基于CAN总线的温度检测系统
作者姓名:
导师及职称:
导师所在单位:
2011年6月16日
本科毕业设计(论文)任务书
2011届专业
学生姓名:
Ⅰ毕业设计(论文)题目
中文:
基于CAN总线的温度检测系统
英文:
TheTemperatureMonitorSystemBasedonCANBus
Ⅱ原始资料
[1]李华,MCS-51系列单片机实用接口技术[M],北京航空航天大学出版社,1998
[2]胡汉才,单片机原理及接口技术[M],北京:
清华大学出版社,1996
[3]王树勋,王朝玉,张新发MCS-51单片微型计算机原理与开发[M]北京:
机械工业出版社,1989
[4]张凤登现场总线技术与应用[M],北京:
科学出版社2008
[5]饶云涛,邹继军,郑勇芸现场总线CAN原理与应用技术[M],北京:
北京航空航天大学出版社,2003.6
[6]程希明,CAN现场总线数据采集系统设计方案[J]自动化仪表,2004:
21-25
Ⅲ毕业设计(论文)任务内容
1、课题研究的意义
由于CAN总线具有多主方式工作、非破坏总线仲裁、直接通讯距离远、通信介质灵活、性价比高等特点,其应用范围目前已不再局限于汽车行业,而扩展到了机械工业、纺织机械、农业机械、机器人、数控机床、家用电器等领域发展。
CAN已经形成了国际标准,并已被公认为集中最有前途的现场总线之一。
对于CAN总线的开发具有重要的现实意义。
2、本课题研究的主要内容:
此次毕业设计研究的内容是基于CAN总线的温度检测系统利用AT89S51单片机、SJA1000CAN控制器设计开发基于智能节点的CAN网络,实时监测各个节点状态并发送状态信息。
3、提交的成果:
(1)毕业设计(论文)正文;
(2)原理图及主程序;
(3)一篇引用的外文文献及其译文;
(4)10篇主要参考文献的题录及摘要。
指导教师(签字)
教研室主任(签字)
批准日期2011年1月5日
接受任务书日期2011年1月9日
完成日期2011年6月15日
接受任务书学生(签字)
基于CAN总线的温度检测系统
摘要
本设计以AT89S51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法来研究CAN总线测控系统间数据通信、结构灵活、通用性号。
我们还采用了单总线型数字式的温度传感器DS18B20,使系统具有测温误差小、分辨率高、抗干扰能力强,动态显示的方式等特点。
选用SJA1000作为CAN总线的控制器与82C250芯片设计了CAN总线接口模块。
82C250可以提供对总线的差动发送和接收功能,提高系统总线的节点驱动能力,增大通信距离,降低干扰。
全文整理CAN总线温度检测系统基本原理、发展历史以及介绍与CAN总线相关设计方法,介绍了所用的元器件的介绍,并设计了CAN总线节点设计电路,设计时钟电路和复位电路。
最后设计了CAN总线温度检测系统的软件设计及流程图。
温度检测无论在医疗电子领域还是工业控制领域应用都非常广泛,人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制,医疗电子领域的生化分析仪等,内部都涉及到温度控制,具有特别广阔的前景。
关键字:
AT89S51单片机温度传感器DS18B20SJA1000控制器温度检测
TheTemperatureMonitorSystemBasedonCANBus
Abstract
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ThedesignoftheAT89S51microcontrollerasthecoreprincipleofthetemperaturecontrolsystemanddesignmethodtostudytheCANbusdatacommunicationbetweencontrolsystem,structuralflexibility,universalnumber.Wealsouseasinglebus-typedigitaltemperaturesensorDS18B20,thesystemhasatemperaturemeasurementerrorissmall,highresolution,anti-interferenceability,dynamicshowthewayandsoon.SJA1000CANbususedasacontrollerand82C250chipdesignoftheCANbusinterfacemodule.82C250buscanprovidedifferentialtransmitandreceivefunctions,improvethesystembusdrivecapabilityofnodes,increasingthecommunicationdistanceandreduceinterference.
CANbusfullfinishingthebasicprinciplesoftemperaturemeasurementsystems,developmenthistoryanddescribesthedesignmethodwiththeCAN-bus-related,adescriptionofthecomponentsusedintheintroduction,andaCANbusnodedesigncircuitdesign,designclockcircuitandresetcircuit.ThefinaldesignoftheCAN-bustemperaturedetectionsystemsoftwaredesignandflowchart.
Temperaturedetectionbothinthefieldofmedicalelectronicsfieldorindustrialcontrolapplicationsareverywide,peopleneedallkindsoffurnace,heattreatmentfurnace,thetemperatureinthereactorandboilerinspectionandcontrol,medicalelectronicsandotherbiochemicalanalyzer,internalarerelatedtotemperaturecontrol,hasaspecialbroadprospects.
Keywords:
AT89S51monolithicintegratedcircuittemperaturesensorDS18B20SJA1000controllertemperatureexamination
插图清单
图2-1系统结构图4
图3-8外部时钟的电路16
表格清单
引言
自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用,温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。
随着单片机技术的飞速发展,通过单片机对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。
温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域,如家电、汽车、材料、电力电子等,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同,在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。
数字温度传感器DS18B20只用一个引脚即可与单片机进行通信,大大减少了接线的麻烦,使得单片机更加具有扩展性。
由于DS18B20芯片的小型化,更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连接,故可以把数字温度传感器DS18B20做成探头,探入到狭小的地方,增加了实用性。
更能串接多个数字温度传感器DS18B20进行范围的温度检测。
采用单片机AT89S51对温度进行控制,不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控温度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。
本文采用DS18B20测温芯片作为传感器,使用CAN总线标准,设计温度测试体统,该系统精度高,可靠性好,结构简单,成本底,用于各种检测温度场合。
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第1章绪论
1.1本设计研究的背景和实际意义
现场总线是唯一有国际标准的现场总线。
它是应用在生产最底层的一种总线型拓扑的网络,是用作现场控制系统的、直接与所有受控节点串行相连的通信网络。
受控设备和网络所处的环境可能很特殊,对信号的干扰往往是多方面的,这就要求控制必须是实时性很强。
在20世纪80年代初,工程人员开始讨论现有的总线系统运用于轿车的可能性。
1986年2月在SAE大会上,博世公司提出了CAN,称为“AutomotiveSerialControllerAreaNetwork”。
今天几乎每一辆在欧洲诞生的新轿车都至少装配有一个CAN网络系统。
CAN也应用在从火车到轮船等其他类型的运输工具上,以及工业控制方面。
由于CAN总线具有多主方式工作、非破坏总线仲裁、直接通讯距离远、通信介质灵活、性价比高等特点,其应用范围目前已不再局限于汽车行业,而扩展到了机械工业、纺织机械、农业机械、机器人、数控机床、家用电器等领域发展。
CAN已经形成了国际标准,并已被公认为集中最有前途的现场总线之一。
对于CAN总线的开发具有重要的现实意义。
1.2研究相关内容的现状
随着科技的进步和时代的发展,温度在人们的生产和生活中扮演的角色越来越重要。
因此在现代的生产和生活中对温度进行监测便有了十分重要的意义。
但是,目前常用的温度监测系统大多存在至少两大缺点:
其一,使用的通信网络可靠性低,抗干扰能力差,成本高;其二,线路上传送的是模拟信号,易受干扰和损耗。
为了克服这些缺点,本文提出了将目前最有前途之一的CAN总线技术与数字化传感器技术结合起来的设计思想,实现了基于CAN总线的智能化温度检测系统[5]。
温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色,它对人们的生活具有很大的影响,所以温度检测系统的设计与研究有十分重要的意义。
温度是生产过程和科学试验中普遍存在的物理量,许多领域都需要对温度进行监控。
温度检测对于国民经济等各领域有着非常重要的意义和价值,因此良好的温度检测系统对于温度检测来说就显得尤为重要。
本文研究的温度检测系统就是为了完成本单位温度检测工作。
由于工作要求精度高,测量范围广,需要研制一种方便的以精密铂电阻为标准传感器的高精度数字温度检测系统。
精度问题是本系统需要解决的一个非常重要的问题,要求检测精度达到±0.05℃。
用DSl8820温度传感器对测量点的温度进行采集,可测量多点温DSl8820温度,单片机负责将采集到的各温度值进行处理,然后将测量值传输到CAN总线上,多个CAN总线通信系统可构成CAN总线通信网络,彼此进行通信,温度监测系统作为网络中的一个智能节点,CAN总线系统很容易扩展成多点的温度监测网络,以实现对较大系统的温度实时监测任务。
1.3课题完成功能
利用AT89S51单片机、SJA1
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- 关 键 词:
- 本科 毕业设计 基于 can 总线 温度 检测 系统
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