趙　旭，李　丹（鶴壁汽車工程職業(yè)學(xué)院,河南 鶴壁 458030）

基于CAN總線的分布式多點(diǎn)實(shí)時(shí)紅外測(cè)溫系統(tǒng)

趙旭，李丹
（鶴壁汽車工程職業(yè)學(xué)院,河南 鶴壁 458030）

CAN總線是一種串行通信網(wǎng)絡(luò)，它具有分布式、實(shí)時(shí)控制等優(yōu)點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了一種基于CAN總線的分布式多點(diǎn)實(shí)時(shí)紅外測(cè)溫系統(tǒng)，該系統(tǒng)以單片機(jī)為控制核心，DS18B20為溫度傳感器，LCD作為主控設(shè)備。實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)能夠獨(dú)立、分布式及實(shí)時(shí)進(jìn)行溫度測(cè)控，達(dá)到了預(yù)期效果。

CAN總線；分布式；實(shí)時(shí)

1　引言

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程要求分時(shí)、分地及實(shí)時(shí)對(duì)溫度進(jìn)行精確控制，而CAN總線，本質(zhì)為一類多主方式的串行通訊總線[1],其協(xié)議簡(jiǎn)單、具有良好的實(shí)時(shí)性及抗干擾、自動(dòng)進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)使其廣泛應(yīng)用于各類工業(yè)生產(chǎn)中[2-3]。同時(shí)，紅外測(cè)溫具有分辨率高、非接觸式、響應(yīng)速率快等優(yōu)點(diǎn)。本系統(tǒng)利用單片機(jī)為控制核心，DS18B20為溫度傳感器，LCD作為主控設(shè)備構(gòu)建的測(cè)溫系統(tǒng)，能夠獨(dú)立、分布式及實(shí)時(shí)進(jìn)行溫度測(cè)控，具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值。

2　系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)硬件系統(tǒng)主要由三部分組成：主控設(shè)備（一個(gè)）、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（三個(gè)）及計(jì)算機(jī)，總體結(jié)構(gòu)框圖1如下：

該系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)包含溫度測(cè)量電路、CAN總線通訊節(jié)點(diǎn)電路、串口通訊電路、數(shù)碼管顯示電路及液晶接口電路五部分。系統(tǒng)以DS18B20作為測(cè)溫模塊，由CAN控制器及驅(qū)動(dòng)器、微控制器、LCD、LED、鍵盤等幾部分構(gòu)成，如圖2所示。

3　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要由溫度采樣系統(tǒng)、CAN通訊節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)、LCD顯示及串口發(fā)送接收系統(tǒng)三部分組成。軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，如圖3。

3.1溫度采樣系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

溫度測(cè)量部分在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的主程序中不斷循環(huán)，具體操作包含讀寫溫度預(yù)警數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的處理及碼制轉(zhuǎn)換等。這里需注意，在處理DS18B20時(shí)：每次讀寫數(shù)據(jù)之前需進(jìn)行復(fù)位；在復(fù)位成功之后立馬發(fā)送ROM指令，以發(fā)送RAM指令作為結(jié)束。

3.2CAN通訊節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)

CAN接口通訊節(jié)點(diǎn)軟件主要包括三個(gè)部分：CAN初始化，數(shù)據(jù)發(fā)送及接收。我們需要進(jìn)行初始化的CAN有：模式寄存器、輸出控制寄存器、接收代碼寄存器、屏蔽寄存器。數(shù)據(jù)接收主機(jī)發(fā)送請(qǐng)求命令之后，啟動(dòng)發(fā)送命令，此時(shí)所得數(shù)據(jù)將由CAN控制器控制完成發(fā)送。

3.3LCD顯示及串口發(fā)送接收軟件設(shè)計(jì)

液晶進(jìn)行初始化過后，數(shù)據(jù)便可以發(fā)送給LCD進(jìn)行顯示了，不過我們需要注意：由于液晶首行初始地址為80H，其第二行的起始地址為90H，而并不是88H，第三行的起始地址才是88H。

4　結(jié)論

基于CAN總線的分布式多點(diǎn)實(shí)時(shí)紅外測(cè)溫系統(tǒng)，利用CAN總線將各個(gè)部分連接起來，能夠同時(shí)多點(diǎn)進(jìn)行溫度測(cè)量，具有協(xié)議簡(jiǎn)單、具有良好的實(shí)時(shí)性及抗干擾、自動(dòng)進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)、較高的可靠性與性價(jià)比等優(yōu)點(diǎn)，因此在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，如冶金、農(nóng)業(yè)、樓宇、航天及環(huán)保等部門，具有廣泛的應(yīng)用前景。

[1]鄔寬明.CAN總線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版,1996.

[2]高紅玉,徐建城,曾成奇.基于ARM的CAN總線智能節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2005,31(04):24-26.

[3]馮歷,潘松峰,趙正德等.基于CAN總線的測(cè)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)研究[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制,2004,12(02):117-119.