基于can总线和组态王的粮库监控系统的研究

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1、摘要基于CAN总线和组态王的粮库监控系统的研究粮食问题是一个关系到国计民生的重大问题，在粮食的存储过程中粮库起着极为重要的作用。特别对于我国这样一个世界第—粮食大国，粮食安全的特殊性，仓容严重不足的现实，决定了我国粮库建设是一项长期任务。本文在分析当前粮库监控系统的发展状况和发展趋势的基础上，提出了基于CAN总线和组态王的粮库监控系统。来实现粮库内外温度，湿度，虫害情况等参数进行采集和控制。从而提高粮情监测系统的可靠性，扩大粮情监测的功能。该系统采用分布式网络结构，主要分为上位机和下位机两部分组成。而整个系统主要完成了三部分的设计：下位机CAN节点和参数采集控制设计，EPP并口协议的CAN通讯

2、适配器的设计以及组态王的组态设计。下位机CAN节点硬件采用AT89S52和SJA1000来完成，软件利用汇编语言实现。温度采集选择了DS18B20一线制数字传感器，湿度选择了HS1101电容式传感器，均采用数字信号进行采集，不存在由模拟量到数字量转换的中间环节，使系统具有稳定可靠、测量精度高、一致性好、无需任何调整、信号线长短不会影响其性能等优点。利用PC机的高级语言VB控制EPP并口来实现与CAN总线的通讯，具有开发成本低及运行速度较快的特点。监控管理机采用组态王软件使操作更加方便，系统直观。能很好的模拟现场，实现整个系统的全面监视和远程控制。同时由于该系统采用了CAN总线作为通讯网络，大大

3、提高了系统内部的速率和实时性。将具有很好的应用前景。关键词：CAN总线粮库组态王EPP监控系统72第一章：概论11.1课题研究的背景和意义11.2国内外粮库监控系统的发展状况和趋势11.3粮库监控发展存在的问题31.4粮库监控发展趋势31.5粮库监控系统的方案提出41.6本课题主要要完成以下几方面的工作4第二章：CAN总线简介42.1CAN总线主要特点42.2CAN报文的帧结构42.2.1数据帧52.1.2远程帧62.2.3错误帧62.2.4超载帧72.3CAN总线的协议规范72.4CAN总线的报文滤波技术82.4.1单滤波技术82.4.2双滤波技术92.5CAN总线的发展及优势分析10第三章

4、粮库监控系统的总体规划103.1系统总体结构规划113.2系统各部分功能113.2.1上位机功能113.2.2下位机功能113.3系统的工作过程11第四章下位机系统的设计124.1CAN节点的组成124.2CAN节点主要器件介绍124.2.1AT89S52单片机124.2.2CAN控制器SJA1000器件134.2.3PCA2C250器件194.3监控节点的软件设计204.4温度检测部分264.4.1传感器介绍264.4.4温度检测的硬件设计284.4.5软件设计分析284.4.6使用DS18B20注意事项294.5湿度检测部分294.5.1传感器介绍294.5.2湿度测量硬件设计294.5.

5、2HS1101测量湿度的原理分析304.5.3焊接HS1101时注意事项314.6虫害检测部分314.7温/湿度及虫害控制部分3172第五章上位机系统的设计335.1CAN通讯适配器的设计335.1.1EPP简介335.1.2CAN适配器硬件设计345.1.3CAN适配器软件设计355.2上位机组态设计375.2.1组态简介375.2.2组态王的主要特点375.2.3组态王主要功能具体实现375.2.4组态界面的具体设计415.2.5远程管理控制部分设计42第六章系统的可靠性设计及注意事项456.1系统的可靠性设计456.2系统的注意事项466.1.1系统安装注意事项466.1.2系统操作注意

6、事项47第七章工作总结与研究展望477.1工作总结477.2研究展望48参考文献49致谢52附录52附录A52A1CAN节点电路原理图52A2CAN节点电路实物图52附录B52CAN节点部分程序52附录C66C1湿度的计算66C2除湿控制67C3熏蒸控制68附录D68D1WINIO模块申明68D2CAN适配器实物图697272第一章概论1.1课题研究的背景和意义粮食问题历来是关系国家国计民生和经济安全的重大战略性问题。2000年10月，中共中央首次正式提出国家粮食安全体系问题。中共十五届五中全会决议明确指出“要高度重视保护和提高粮食生产能力，建设稳定的商品粮基地，建立符合我国国情和社会主义市场

7、经济要求的粮食安全体系，确保粮食供求基本平衡”。2004年和2005年，国务院更是先后以中央1号文件的方式，对粮食安全问题给予了高度重视。而粮食安全中粮食的安全合理储藏就是其中很重要的一环。为了适应粮食储藏技术现代化的发展，一批自主开发、先进实用的粮食储藏专用新技术、新装备，得到了全面推广和产业化应用，大大提升了我国粮食储藏技术水平。以环流熏蒸、谷物冷却机、机械通风和粮情测控为代表的“四项新技术”