基于STM32的CAN智能温度检测系统设计.doc

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1、基于STM32的CAN智能温度检测系统设计石润彬指导老师邓晶摘要：本文介绍了以STM32CPU作为控制核心，基于CAN总线协议的汽车温度采集系统的设计，从硬件与软件两方面介绍了其温度采集节点与中心信息显示的实现过程。关键词：STM32；CAN总线协议；温度传感器DesignofSmartTemperatureAcquisitionSystemBasedonSTM32andCANAbstract:ThispaperintroducesatemperatureacquisitionsystemmodelbasedontheCAN

2、busandusingSTM32asitscontroller,alsodescribestheprocessoftemperatureacquisitioninnodemoduleandinformationdisplayincentralmodulefromhardwareandsoftware.Keywords:STM32；CAN；Temperatureacquisition0引言社会的快速发展，使汽车成为了最为普及的交通工具，温度是检测汽车运行状况的一项重要指标。在实际应用中，常在冷却水、润滑油等处设置温度传感器以检

3、测行驶情况。在汽车通讯系统中，控制器局部网（ControllerAreaNetwork,CAN）是BOSCH公司领先推出的一种多主机局部网，由于其卓越性能现已广泛应用于电磁辐射强，工作环境恶劣的工业场所，CAN的直接通信距离最远可达10km；通信速率最高可达1Mbps.在众多32位微处理器中，STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARMCortex-M3内核，性能出众，功能创新，外设丰富，广泛应用于工业及消费类电子产品。使用STM32作为主控芯片，构建高性能的CAN总线网络化温度传感系统将更有

4、利于汽车的稳定行驶。1概述1.1系统设计本文设计的温度采集系统可以采集不同位置的温度，并通过CAN总线准确地传回控制中心，同时系统也可以在温度异常时做出报警提示。该系统由主控节点、采集节点和传感器组成。传感器设置在需要监控温度的汽车部件中，将温度转化为数字信号。采集节点用来收集相近的两个传感器信号，然后通过CAN总线将温度信息发送至主控节点。主控节点接收到总线上的信息后，进行数据处理，并在LCD显示器上显示出各监控部件的温度信息。系统结构模型如图1所示。采集节点1主控节点传感器传感器传感器传感器传感器传感器CAN总线图1系统

5、结构图采集节点2采集节点31.2关键技术基于STM32的CAN智能温度检测系统采用的关键技术有以下几个方面：·CAN总线协议·基于ARM7的STM32微处理器·DS18B20温度传感器单总线通信·TFTLCD显示器控制驱动2.硬件实现2.1节点设计温度采集系统中的节点包含主控节点与采集节点两种类型，在硬件上的实现过程较为相似，其系统结构框图如图2所示，其中*号标注的为主控节点特有外设，#号标注的为采集节点特有外设。CPUSTM32F103CANControllerFSMCCAN收发器TJA1050*LCDILI9325CAN

6、总线#温度传感器(1)功能按键LED指示灯蜂鸣器JTAG接口图2基于STM32温度检测节点系统结构框图#温度传感器(2)2.2STM32核心主控芯片采用STM32F103VE，STM32系列32位微处理器采用ARMv7的Cortex-M3内核，接口丰富，外设完整，主频高达72MHz，使用3.3V电压供电。内置有CAN控制器与FSMC控制器，简化了系统的实现过程。bxCAN(BaiscExtendedCAN)是STM32内置的CAN控制器，支持2.0A、2.0BCAN协议，最高速率可达到1Mbit/s。其中包含3个发送邮箱，2

7、组各包含3个接收邮箱的FIFO，14个可变位宽的过滤器组。报文的发送和接收由CAN内核自动实现。FSMC(FlexibleStaticMemoryController)是STM32内置的静态存储控制器，FSMC映射管理的1GB空间被分为4个BANK，LCD控制芯片中的Flash可以被映射到BANK1，在之后的显示使用中，只需更改映射后FSMC中BANK1的值即可对LCD的FLASH进行操作。2.3温度传感器本系统采用的温度传感器是DS18B20“单总线”接口的温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它是一种新型的体积小、

8、适用电压宽、与微处理器接口简单的数字化温度传感器。该传感器测量温度范围为-55~+125℃，精度为±0.5℃。DS18B20数据端与STM32的GPIO口连接，因为要求上拉输出模式，所以可以直接使用GPIO口的IPU(上拉输入)模式，传感器的VDD端接5VDC。2.4CAN外围收发电路TJ