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1、论基于CAN总线与以太网互联的实时温度和湿度监控系统的研究计算机网络:论基于CAN总线与以太网互联的实时温度和湿度监控系统的研究是由(fanperatureandhumiditycontrollerSENSIRION公司的SHT10,传感器包括1个电容式聚合体测湿元件和1个能隙式测温元件,并与1个14位A/D转换器以及串行接口电路在同一芯片上实现无缝连接。SHT10具有超快响应、抗干扰能力强等优点。 每个SHT10传感器都在极精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中,传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。两线制串行接口和内部基
2、准电压,使系统集成变得简易快捷。温度、湿度测控器的MCU采用微芯公司的PIC18F2580,它是整个温度、湿度测控器的运算控制单元,它采用16位的RISC指令系统、哈佛总线结构、两级流水线取指等技术,具有32KB快闪存内存、4KB的RAM、片内看门狗、内部EEPROM、CAN控制器等丰富的片内资源,抗抗干扰性能强,功耗低,速度高[4]。PIC18F2580主要负责数据采集与控制,并与通信转换层适配器进行实时CAN总线数据的通信。 CAN与以太网通信转换层硬件框图如图3所示,它的处理器采用NXP公司的ARM7TDMI-S核的单片机LPC2378,是一款支持实时仿真和嵌
3、入式跟踪的16/32位ARM7TDMI-SCPU,处理器时钟高达72MHz。片内含有高达512KB的片内Flash和58KB的片内SRAM存储器,具有强大的通信接口:10/100M以太网媒体访问控制器(MAC),2路CAN-bus接口。 增强型外设4个32位捕获/比较定时器、1个带有2KB电池SRAM的低功耗实时时钟、看门狗定时器和1个片内4MHz的RC振荡器。LPC2378的强大功能为CAN和以太网的通信转换带来了极大方便[5]。 3软件设计软件设计的对象主要包括3部分:温度、湿度测控器的检测控制和CAN通信,CAN以太网通信转换,B/S平台。 3.1温度、湿
4、度测控器的软件设计温度、湿度测控器的软件流程 它主要包括初始化子程序、CAN数据的接收和发送程序、显示程序、键盘扫描程序、控制程序。CAN数据的接收和发送对实时性要求比较高,故采用中断方式进行处理。微处理器PIC18F2580在程序开始首先要对CAN控制器模块进行初始化。主要通过测控器本身的地址标识的读取来对CAN控制器的过滤器和屏蔽器进行配置。屏蔽器用于确定标识符中的哪一位被过滤器检查,这样,一旦1条有效的信息被信息缓冲器MAB接收,信息的标识符区域将与过滤器值相比较,若相匹配,则信息将被装入接收缓冲器。微控制器收到CAN数据后,根据相应命令进行相应动作,如设置相
5、应报警温度湿度、执行相应控制等,然后,做出相应的应答。 控制程序主要是通过串行接口对SHT10进行数据读取,并把读取数据与设定数据进行比较,运用bang-bang控制通过驱动电路控制中央空调,使得房间保持一定的温度和湿度。3.2CAN与以太网通信转换软件设计3.2.1LPC2378的CAN控制器与CAN总线间的数据传输LPC2378的CA[1][2]计算机网络:论基于CAN总线与以太网互联的实时温度和湿度监控系统的研究是由(faning.ThetheoryandapplicationsystemdesignofCANbus[M].Beijing:BeihangUni
6、versityPresss,1996. [2]饶运涛,邹继军,郑勇芸.现场总线CAN原理与应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003.RAOYun-tao,ZOUJi-jun,ZHENGYong-yun.ThetheoryandapplicationsystemdesignofCANbus[M].Beijing:BeihangUniversityPresss,2003. [3]XUJian-ning,LIUeasurement&Control,2007,15(3):302?304. [4]刘小强,粟梅.基于CAN总线的数据采集处理系统的设计[J].仪
7、表技术与传感器,2006(9):22?24.LIUXiao-qiang,SUMei.DesignofdataacquisitionsystembasedonCANfieldbus[J].InstrumentTechniqueandSensor,2006(9):22?24. [5]曹小华,赵成,陶德罄.基于现场总线CAN的实时监控系统研究与设计[J].武汉理工大学学报,2005,29(6):910?916.CAOXiao-hua,ZHAOCheng,TAODe-qing.Researchanddesignofreal-timesupervisoryc