| [页数]:34 [字数]:15551 [目录] 1 绪论 2 基于CAN总线的实验室环境监控系统总体建立 3 基于CAN总线的实验室环境监控系统通信子系统硬件设计 4 基于CAN总线的实验室环境监控系统通信子系统软件设计 5 结论 6 致谢 程序清单 [摘要] 随着经济的发展和科学的进步，人们对实验室环境有了更高的要求，对其舒适性及安全性越来越重视，要求对实验室内环境的各项指标有严格的限制，对有的指标（如温度、湿度、烟雾浓度等）可随时监控与控制，特别是要达到综合调节控制。根据实验室监控系统的特点，采用了CAN总线的通信方案。首先概述了CAN控制器SJA1000芯片以及通信协议，接着详细介绍了该方案的硬软件设计，最后分析了CAN总线通信程序的编译及校验。利用CAN总线高可靠性、强大的数据传输能力、应用灵活等特点，结合实验室监控系统的通信需要，实现了可靠的数据通信和良好的可扩展性 [正文] 1 绪论 1.1 研究本课题的目的及意义 随着经济的发展和科学的进步，人们对实验室环境有了更高的要求，对其舒适性及安全性越来越重视，要求对实验室内环境的各项指标有严格的限制，对有的指标（如温度、湿度、烟雾浓度等）可随时监控与控制，特别是要达到综合调节控制。然而现有的实验室内环境监控设计大多是针对单参数，如室内温度、湿度或烟雾浓度等的监测和报警。本课题则针对实验室内环境的温度、湿度、烟雾浓度等多参数进行定时采样和实时监测处理，实现室内环境多参数监测、报警和控制于一体。 1.2 本课题国内外现状分析 现在大多数实验室监控系统都存在着设备和管理运行方式落后、陈旧、技术水平低下，安全性能较差，事故发生率高等弊端。随着计算机监控系统在实验室的成功应用,陆续实施计算机监控和自动化改造，在已实施计算机监控和自动化改造的实验室中，绝大多数的改造是成功的。国内外的大多数实验室环境监控系统是利用集散控制的思想,上位机进行集中管理和存储,下位机实现实时的采集和控制。但是基于在RS-485总线上只能有一个主机的特点,就不能实现下位机之间的通信以及下位机主动呼叫上位机,且RS-485总线本身存在着很多的局限性。而本课题则主要研究的是上位机与下位机之间通信电路的设计,如何做到最优控制。 监控系统中一般常用的通信技术有：RS232总线，RS485总线，CAN总线等。由于RS232和RS485只能构成主从式结构系统，通信方式也只能以主站轮询的方式进行，系统的实时性、可靠性较差；当系统有错误，出现多节点同时向总线发送数据时，导致总线呈现短路，从而损坏某些节点的现象。所以我们采用CAN总线作为本系统的通信技术。CAN总线是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。首先，CAN控制器工作于多主方式，网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据，且CAN协议废除了站地址编码，而代之以对通信数据进行编码，这可使不同的节点同时接收到相同的数据，这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，提高系统的可靠性和系统的灵活性。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以使总线上其他节点的操作不受影响 ...... [参考文献] [1]饶运涛、邹继军、郑勇芸.现场总线CAN原理与应用技术.北京航空航天大学出版社.2003 [2]张培仁.基于C语言编程MCS-51单片机原理与应用.清华大学出版社.2002 [3]赵新民.智能仪器设计基础.哈尔滨工业大学出版社.1999 [4]赵茂泰.智能仪器原理及应用.电子工业出版社.2004.7 [5]阳宪惠.现场总线技术及其应用.清华大学出版社.1999 [6]Philips Semiconductors.SJA1000 stand-alone CAN controller. DATA SHEET.1997 [7] Philips Semiconductors.PCA82C250CAN controller interface DATA SHEET.1997 [8]邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计.北京航空航天大学出版社.1996 [9]周凤余.CAN总线系统智能节点设计与实现.微计算机信息.1999 [10]李朝青.单片机原理及接口技术.北京航空航天大学出版社.1994 [11]范风强、兰婵丽.单片机语言C51应用实战集锦.电子工业出版社.2003 [12] 胡文金、钟秉翔.单片机应用技术实训教程.重庆大学出版社.2005 [13]周凯.基于CAN总线的智能寻位制造系统.电子技术应用.2002.4 [14] 周航慈.单片机应用程序设计技术.北京航空航天大学出版社.1992 [原文截取] 摘要 随着经济的发展和科学的进步，人们对实验室环境有了更高的要求，对其舒适性及安全性越来越重视，要求对实验室内环境的各项指标有严格的限制，对有的指标（如温度、湿度、烟雾浓度等）可随时监控与控制，特别是要达到综合调节控制。根据实验室监控系统的特点，采用了CAN总线的通信方案。首先概述了CAN控制器SJA1000芯片以及通信协议，接着详细介绍了该方案的硬软件设计，最后分析了CAN总线通信程序的编译及校验。利用CAN总线高可靠性、强大的数据传输能力、应用灵活等特点，结合实验室监控系统的通信需要，实现了可靠的数据通信和良好的可扩展性。 关键词：CAN总线 环境监控系统 SJA1000 Abstract With economical development and science progress, the people have a higher request to the laboratory environment. We are more and more concerned about comfortableness and the security of it and reque..... |
基于CAN总线的实验室监控通信系统
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