基于CAN总线的蔬菜大棚温湿度检测节点设计课程设计(论文)

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1、本科生课程设计（论文）辽宁工业大学工业控制网络课程设计（论文）题目：基于CAN总线的蔬菜大棚温湿度检测节点设计本科生课程设计（论文）课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：自动化学号学生姓名专业班级自动化104课程设计（论文）题目基于CAN总线的蔬菜大棚温湿度检测节点设计课程设计（论文）任务课题完成的功能、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

2、量信号连接在CAN总线上，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

3、20bit/s；3、温湿度信号变化范围0～5V；4、单滤波接收数据。进度计划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）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）摘要本文以AT89C51为控制器，设计了基于CAN总线的

4、温湿度检测节点设计方案。详细的分析了基于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。本设计是通过温度传感器检测蔬菜大棚内的温湿度，并且传给单片机，通过单片机进行显示，把其作为CAN总线的节点，实现远程通信。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，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；远程通信I

5、II本科生课程设计（论文）目录第1章绪论1第2章课程设计方案32.1概述32.2系统的总体组成3第3章硬件设计53.1单片机最小系统53.2键盘电路的设计63.3温度检测电路63.4AD转换电路73.5湿度检测电路83.6CAN总线接口电路的设计93.6.2CAN收发器103.7直流稳压电源的设计113.8显示电路的设计12第4章软件设计144.1主程序流程图144.2SJA1000初始程序154.3报文的发送16第5章课程设计总结18参考文献19附录20III第1章绪论现场总线（Fieldbus）是近年来迅速发展起来

6、的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点，因而受到了许多标准团体和计算机厂商的高度重视。现场总线（Fieldbus）是20世纪80年代末、90年代初国际上发展形成的，用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络，而且还是一

7、种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，已经受到世界范围的关注，成为自动化技术发展的热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。国际上许多有实力、有影响的公司都先后在不同程度上进行了现场总线技术与产品的开发。现场总线设备的工作环境处于过程设备的底层，作为工厂设备级基础通讯网络，要求具有协议简单、容错能力强、安全性好、成本低的特点：具有一定的时间确定性和较高的实时性要求，还具有网络负载稳定，多数为短帧传送、信息交换频繁等特点。由于上述特点，现场总线系统从网络结构到

8、通讯技术，都具有不同上层高速数据通信网的特色。一般把现场总线系统称为第五代控制系统，也称作FCS——现场总线控制系统。人们一般把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代，把4～20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代，把数字计算机集中式控制系统称为第三代，而把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代。现场总线控制系