工业控制网络 课程设计(论文)
题目: 基于CAN总线的大棚温湿度检测节点设计
院(系): 专业班级: 学 号: 学生姓名:
指导教师: (签字) 起止时间:
本科生课程设计(论文)
课程设计(论文)任务及评语
院(系): 教研室:
学 号 课程设计题目 学生姓名 专业班级 基于CAN总线的大棚温湿度检测节点设计 课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数 实现功能 检测大棚内某点的温湿度信号,传递给单片机,完成单片机最小系统设计,并把此系统作为CAN的节点,节点的硬件包括主单片机、总线驱动器、控制器、接口电路,以一路信号为例的模拟量信号连接在CAN总线上,可实现远程通信。 设计任务及要求 1、选择单片机、总线控制器型号,确定设计方案; 2、设计单片机最小系统(晶振、电源、复位等); 3、设计实现系统功能的单片机外围电路,包括驱动电路、键盘、显示; 4、设计CAN总线电路(包括控制器、驱动器、接口电路); 5、软件设计(编写主程序、接收、发送程序及相应的流程图) 6、要求认真独立完成所规定的全部内容;所设计的内容要求正确、合理。 7、撰写、打印设计说明书一份;设计说明书应在4000字以上。 技术参数 1、符合CAN2.0B规范; 2、总线范围在3000米内,速率最高可达20bit/s; 3、温湿度信号变化范围0~5 V; 4、单滤波接收数据。 1、布置任务,熟悉课设题目,查找及收集相关书籍、资料。(1天) 2、确定控制方案、选型。(2天) 3、CAN节点框图、硬件电路设计。(3天) 4、编写程序流程图、主程序、发送、接收程序。(2天) 5、撰写设计说明书。(1天) 6、验收及答辩。(1天) 课程设计(论文)任务 进度计划指导教师评语及成绩 平时: 论文质量: 答辩: 总成绩: 指导教师签字: 年 月 日 注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
III
本科生课程设计(论文)
摘 要
针对以往温室内变量检测劳动强度大、精度低、范围小的现象,本文应用温度和湿度传感器,提出了基于CAN总线的温湿度检测节点设计方案。本设计详细分析了基于CAN总线的温湿度检测和节点通信原理,设计了单片机最小系统、CAN通信接口电路、温度传感器电路、湿度传感器电路、键盘电路和显示电路等模块。基于CAN总线的温湿度检测节点实现了温湿度的检测和实时显示,并可以与其它节点通信以便于温室内大范围的温湿度监测和控制,节点结构简单,便于拓展,降低了劳动强度,提高系统的实时性和可靠性。
关键词:CAN总线;单片机;温湿度检测;通信接口
IV
本科生课程设计(论文)
目 录
第1章 绪论 ........................................................ 1 第2章 课程设计的方案 ............................................ 3
2.1 概述 ......................................................... 3 2.2 方案选择 ..................................................... 3
2.2.1 单片机选型 ............................................................................................ 3 2.2.2 温湿度传感器选型 ................................................................................ 3 2.2.3 总线控制器选型 .................................................................................... 4 2.3 系统组成总体结构 ............................................. 4
第3章 硬件设计 ................................................... 6
3.1 单片机最小系统 ............................................... 6 3.2 温度检测电路 ................................................. 6 3.3 A/D转换电路 .................................................. 7 3.4 湿度传感器电路 ............................................... 8 3.5 键盘电路 ..................................................... 8 3.6 显示电路 ..................................................... 9 3.7 CAN接口电路 .................................................. 9
3.7.1 总线控制器 .......................................................................................... 10 3.7.2 光电耦合器 .......................................................................................... 11 3.7.3 CAN收发器 .......................................................................................... 11 3.8 电源电路 .................................................... 12
第4章 软件设计 .................................................. 13
4.1 主程序流程图 ................................................ 13 4.2 SJA1000初始化程序流程图 ..................................... 14 4.3 发送程序流程图 .............................................. 14 4.4 接收程序流程图 .............................................. 15
第5章 课程设计总结 .............................................. 16 参考文献 ........................................................... 17
V
本科生课程设计(论文)
附录 ............................................................... 18
VI