基于CAN總線的分布式多點實時紅外測溫系統

趙　旭，李　丹（鶴壁汽車工程職業學院,河南 鶴壁 458030）

基于CAN總線的分布式多點實時紅外測溫系統

趙旭，李丹
（鶴壁汽車工程職業學院,河南 鶴壁 458030）

CAN總線是一種串行通信網絡，它具有分布式、實時控制等優點，本文設計了一種基于CAN總線的分布式多點實時紅外測溫系統，該系統以單片機為控制核心，DS18B20為溫度傳感器，LCD作為主控設備。實驗表明，該系統能夠獨立、分布式及實時進行溫度測控，達到了預期效果。

CAN總線；分布式；實時

1　引言

現代工業生產過程要求分時、分地及實時對溫度進行精確控制，而CAN總線，本質為一類多主方式的串行通訊總線[1],其協議簡單、具有良好的實時性及抗干擾、自動進行錯誤檢測、性價比高等優點使其廣泛應用于各類工業生產中[2-3]。同時，紅外測溫具有分辨率高、非接觸式、響應速率快等優點。本系統利用單片機為控制核心，DS18B20為溫度傳感器，LCD作為主控設備構建的測溫系統，能夠獨立、分布式及實時進行溫度測控，具有廣闊的應用價值。

2　系統硬件設計

該系統硬件系統主要由三部分組成：主控設備（一個）、現場設備（三個）及計算機，總體結構框圖1如下：

該系統硬件電路設計包含溫度測量電路、CAN總線通訊節點電路、串口通訊電路、數碼管顯示電路及液晶接口電路五部分。系統以DS18B20作為測溫模塊，由CAN控制器及驅動器、微控制器、LCD、LED、鍵盤等幾部分構成，如圖2所示。

3　系統軟件設計

該系統軟件設計主要由溫度采樣系統、CAN通訊節點系統、LCD顯示及串口發送接收系統三部分組成。軟件系統結構框圖，如圖3。

3.1溫度采樣系統軟件設計

溫度測量部分在系統軟件設計的主程序中不斷循環，具體操作包含讀寫溫度預警數據，數據的處理及碼制轉換等。這里需注意，在處理DS18B20時：每次讀寫數據之前需進行復位；在復位成功之后立馬發送ROM指令，以發送RAM指令作為結束。

3.2CAN通訊節點軟件設計

CAN接口通訊節點軟件主要包括三個部分：CAN初始化，數據發送及接收。我們需要進行初始化的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。數據接收主機發送請求命令之后，啟動發送命令，此時所得數據將由CAN控制器控制完成發送。

3.3LCD顯示及串口發送接收軟件設計

液晶進行初始化過后，數據便可以發送給LCD進行顯示了，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　結論

基于CAN總線的分布式多點實時紅外測溫系統，利用CAN總線將各個部分連接起來，能夠同時多點進行溫度測量，具有協議簡單、具有良好的實時性及抗干擾、自動進行錯誤檢測、較高的可靠性與性價比等優點，因此在現代工業生產過程中，如冶金、農業、樓宇、航天及環保等部門，具有廣泛的應用前景。

[1]鄔寬明.CAN總線原理和應用系統設計[M].北京:北京航空航天大學出版,1996.

[2]高紅玉,徐建城,曾成奇.基于ARM的CAN總線智能節點的設計[J].電子技術應用,2005,31(04):24-26.

[3]馮歷,潘松峰,趙正德等.基于CAN總線的測控網絡系統研究[J].計算機測量與控制,2004,12(02):117-119.