基于CAN总线的智能化温度检测系统的设计与研发

论文摘要

随着工业化的迅猛发展，企业规模的扩大，工业自动控制系统越来越庞大，对自控系统的控制要求也越来越高。而电子技术、计算机网络技术的发展，使得工业控制系统向分散化、网络化、智能化方向发展，以解决因系统庞大而带来的可靠性、稳定性、实时性问题。工业以太网技术、现场总线技术较好的适应了上述要求，是工业控制技术发展应用的主要方向之一。本文采用CAN总线网络取代通常使用的RS232、RS-485、电力载波、电流环等总线方式，提高了系统的抗干扰能力，扩大了网络传输距离、网络节点数和数据传输速率，提升了系统整体性能。本文所开发的系统因使用了超低功耗无线数据采集器，使系统安装方便，在不便于布线和无交流电源供电应用中优势明显。本系统CAN网络与上位微机的连接采用了性能更好的CAN/USB接口卡，数据传输速率最高可达到1Mbps，比通常采用的RS-232、ISA或PCI与CAN网络的接口具有较大的优势。本系统所使用的CAN网络与无线网络相结合的数据传输方式具有安装使用方便、数据传输速率高、抗干扰能力强、系统工作稳定、通用性强、应用范围广等特点，CAN/USB接口卡解决了RS-232数据传输速率慢的缺点，提高了系统的综合性能。项目采用的技术与国内同类项目相比属先进行列。本课题就无线智能化数据检测与传输模块的研制，PCB电路板设计制板研发，网络接口电路的设计，智能数据检测与传输控制处理的软件、CAN总线网络协议、监控软件编写、调试，系统总体组装、调试，进行了深入的研究工作，并取得了阶段性成果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 课题的背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外 CAN 总线数据检测与传输研究综述
• 1.2.2 国内 CAN 总线数据检测与传输研究综述
• 1.3 本文研究的主要内容
• 2 CAN 总线的原理与特点
• 2.1 现场总线简介
• 2.1.1 CAN 总线的产生与发展
• 2.1.2 CAN 总线的特点
• 2.2 CAN 协议简介
• 2.3 CAN 总线和 RS-485 总线的比较
• 3 系统总体方案设计
• 3.1 系统硬件设计方案
• 3.1.1 芯片选择
• 3.1.2 温度检测
• 3.1.3 A/D 转换电路
• 3.1.4 键盘输入
• 3.1.5 LED 显示
• 3.1.6 控制电路
• 3.1.7 无线数据采集器
• 3.1.8 CAN 网络智能节点
• 3.1.9 CAN 总线接口卡
• 3.2 系统软件设计方案
• 3.3 总体性能指标
• 4 系统硬件设计
• 4.1 中央处理器
• 4.1.1 AT89C51 简介
• 4.1.2 管脚说明
• 4.1.3 特殊功能存储器
• 4.1.4 芯片擦除
• 4.1.5 复位电路的设计
• 4.1.6 时钟电路设计
• 4.2 温度传感器 AD590
• 4.3 信号调理电路
• 4.4 温度标定
• 4.5 A/D 转换
• 4.6 LED 显示
• 4.7 控制电路
• 5 系统软件设计
• 5.1 程序初始化
• 5.2 主程序
• 5.3 A/D 转换子程序
• 5.4 标度转换子程序
• 5.5 显示子程序
• 5.6 控制子程序
• 5.7 键盘子程序
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.1.1 与国内外同类技术比较
• 6.1.2 技术创新点
• 6.1.3 技术成熟程度
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学习期间发表的学术论文与研究成果