毕业设计论文：基于CAN总线的温湿度及光感度测量

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1、基于CAN总线的温湿度及光感度测量摘要：随着我国工业生产的发展和自动化程度的不断提高，迫切需要对各种生产过程中的物理量进行精确检测。温度、湿度作为大多数生产过程中的重要物理量，对它们的精确检测和远传越来越受到人们重视。因此，研制一种高精度、高稳定性、低成本的温湿度仪表将具有重要意义，必将拥有广阔的市场前景。同时，由于工业现场对抗电磁干扰和传输距离有比较高的要求，所以本文设计了一种基于CAN(ControlAreaNetwork局域网控制)总线的远程实时温湿度数据采集系统。该系统主要由两大模块构成，分别是数据现场采集模块、和显示处理模块。本设计使用C语言进行了各个模块软件的设计

2、，完成对传感器信号的处理和CAN模块报文的发送和接收。关键词：430CANDHT11温湿度光感度1设计方案论证1.1主控芯片选择（1）用可编程逻辑器件设计。可采用ALTERA公司的FLEX10K系列PLD器件。设计起来结构清晰，各个模块，从硬件上设计起来相对简单，控制与显示的模块间的连接也会比较方便。但是考虑到本设计的特点，EDA在功能扩展上比较受局限，而且EDA占用的资源也相对多一些。从成本上来讲，用可编程逻辑器件来设计也没有什么优势。 （2）用MSP430F149作主控芯片，编程简单，功能丰富，速度很快，功耗很低。因此选择430作为数据采集和显示处理的主控芯片。2显示部分

3、的方案选择（1）数码管显示方式采用八段数码管经济实惠，亮度高，对比度高，显示清晰；但操作很复杂，占用很多CPU时间。（2）液晶显示方式液晶显示效果出众，操作简单，输入完显示信息后不占用CPU时间，显示容量也大，因此采用1602液晶显示器。3传感器选择（1）采用DS18B20数字温度传感器，精度高，灵敏度高；但不能采集湿度信息；（2）采用DHT11数字温度传感器，可同时测量温度和湿度，精度和灵敏度，转换速度也都能满足本次系统要求，而且DHT11采用单总线通信模式，占用IO口少。因此选用DHT11数字温湿度传感器。2系统设计采用MSP430F149作为数据采集和接收处理显示模块的

4、主控芯片，430和各种传感器通信读出各种测量参数，通过CAN控制器将信息发送到CAN总线上；数据接收模块从CAN总线上读取各种信息并通过显示模块显示出来。传感器数据采集数据接收显示模块CAN总线图1远程温湿度数据采集3单元电路设计3.1温湿度采集系统DHT11数字温湿度传感器BH1750FVI环境光强度传感器MSP430F149SJA1000CAN控制器TJAl050收发器CANBUS图2远程温湿度数据采集模块由图2所示，温湿度数据采集模块的硬件由以下四部分构成：传感器DHT11，微控制器MSP430F149，CAN控制器和CAN收发器。微控制器MSP430F149主要负责对

5、传感器输出的两路模拟信号进行循环采集并AD转换，SJAl000的初始化，通过控制JAl000实现数据的发送和接收。SJAl000负责数据链路层的工作，把发送缓冲器的数据经过处理后送到TJAl050，信息经过处理后放到接收缓冲器等待微处理器的读取。TJA1050提供SJA1000与物理总线之间的接口。3.2数据处理显示模块SJA1000CAN控制器TJAl050收发器CANBUS图3数据接收处理显示模块MSP430F149EnC/SR/W1602液晶显示器如图3所示TJA1050收发器将信号差分放大去除噪声后送给SJA1000控制器，控制器将接到的报文处理后提取数据给430，4

6、30将数据显示到1602显示器上。4系统功能本文设计的系统能实时测量远程温湿度及光强度。测量范围：温度0~50℃，湿度20~90%RH，光强1lx-65535lx；分辨率：温度1℃，湿度+/-2℃，光强1lx；测量距离：1km5程序模块流程图开始初始化系统初始化SJA1000是否中断接收一个字节数据转存开始初始化系统初始化SJA1000是否发完发送一个字节图4数据接收模块程序流程图图5数据发送模块程序流程图参考文献[1]李正军编著．现场总线及其应用技术[M]．北京机械工业出版社．2005．1[2]任广永等．基于AT89C55和CAN总线的远程数据采集系统的设计[J]．电脑学习

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