基于CAN总线的温湿度监控系统及CMAC神经网络的应用

论文题目: 基于CAN总线的温湿度监控系统及CMAC神经网络的应用

论文类型: 硕士论文

论文专业: 计算机应用技术

作者: 姬俊鹏

导师: 李晋慧,张宏

关键词: 总线,温湿度监控,神经网络,智能设定

文献来源: 南京理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: CAN现场总线具有可靠性高，实时性好，同时又具有价格低、容易实现的优点，因此，得到了越来越广泛的应用。论文针对楼宇温湿度自动控制的要求，设计了基于CAN总线的温湿度监控系统。论文对CAN现场总线技术进行了分析和研究，系统设计着重考虑了系统的硬件结构、选型以及软件结构的优化。数据处理单片机选用了P89C664H，传感器选用了SHT11，选用了SAJ1000芯片做CAN控制器。根据硬件设计，软件编写下位机主要采用C语言，上位机软件则用Delphi进行开发。 CMAC是Cerebellar Model Articulation Controller的缩写，它是一种模拟小脑功能的神经网络模型，针对个人用户室内温湿度设定模糊性，差异性大的特点，本论文根据实际应用情况设计了用CMAC神经网络来实现智能设定的方法，并且给出了相应算法，C语言实现程序和测试实例。在实际应用中，CMAC智能设定方法取得了很好的使用效果。

论文目录:

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 引言

1.2 CAN总线特点及国内外应用现状

1.3 课题的提出和解决

2 现场总线控制系统概述

2.1 现场总线及分布式控制系统

2.2 现场总线体系结构及分布式控制网络模型

3 CAN总线(控制器局域网)介绍

3.1 CAN的基本概念

3.2 CAN的层次结构

3.3 CAN总线的应用

4 基于CAN的分布式温湿度监控系统构建

4.1 分布式温湿度监控系统总体方案的设计

4.2 监控系统硬件结构模型

4.3 CAN节点的硬件设计

4.3.1 微处理芯片选用P89C664H

4.3.2 CAN控制器选用SJA1000

4.3.3 CAN收发器选用PCA82C25

4.3.4 测量传感器选取数字温湿度传感器SHT11

4.3.5 CAN节点硬件结构

4.4 可靠性和抗干扰设计

4.4.1 可靠性设计

4.4.2 硬件抗干扰

4.4.3 软件抗干扰

4.5 监控系统的上位机软件设计

5 监控系统CAN节点的软件设计

5.1 总体构想

5.2 模块化设计

5.2.1 模块的划分与软件结构设计

5.2.2 各模块的功能

5.2.3 模块实现的优先级别安排

5.3 主程序流程图

5.4 CAN的初始化

5.5 中断的设计

5.5.1 中断响应与主程序中较重要程序段的矛盾处理

5.5.2 CAN模块的中断响应设计

5.6 传感器模块

5.6.1 湿度值输出转换

5.6.2 温度值输出转换

5.6.3 命令与接口时序

5.7 PWM控制输出模块

5.8 RS232模块和通讯协议设计

5.8.1 CAN节点发送或转发PC传来的命令数据,RS232扩展节点接收

5.8.2 RS232扩展节点仪器发送命令和数据,CAN节点接收

5.8.3 RS232通讯协议设计

5.9 CAN的通讯协议设计

6 CMAC神经网络构建

6.1 人工神经网络简介

6.2 CMAC神经网络的模型

6.3 CMAC神经控制的优越性及其局部泛化能力

6.4 CMAC神经网络的基本原理

6.4.1 输入向量到量化感知器的映射(S—M)

6.4.2 量化感知器到联想存储器的映射((M—A)

6.5 CMAC神经网络的学习算法

7 利用CMAC神经网络对最优温湿度值的智能设定

7.1 温湿度智能设定功能设计

7.2 CMAC神经网络在智能设定的实际应用过程

7.3 神经网络训练结果分析

8.总结展望

致谢：

参考文献

发布时间: 2006-12-06

参考文献

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