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1、信息技术与信息化计算机技术及应用基于CAN总线的粮库多点温度检测系统的设计TheDesignofMultipointTemperatureMeasurementSystemofGrainDepotBasedonCANBus3吕昌江段晨旭罗婷LUChang-jiangDUANChen-xuLUOTing摘要提出了一种基于CAN总线的粮库多点温度检测系统,主要阐述了系统的总体设计方案,以及该系统的软硬件设计,实现了对粮库温度的高精度监控。该系统已成功应用于粮库温度监控,从实际应用来看,该系统不仅在信息传输的安全性、准确性和实时性方面满足要求,而且具有很高的可靠性。关键词CAN总线DS18B
2、20温度AbstractPutforwardamultipointtemperaturemeasurementsystemofgraindepotbasedonCANbus,andthesystemdesignprogram,softwareandhardwareofgraindepot'stemperaturemonitorsystemaregivenmorede2scription,implementingahighaccuracymonitorofgraindepot.Thesystemhasbeenalreadyappliedsuccessful2ly.Fromtheworkc
3、ondition,thesystemcanmeettherequirementsofthemeasurementinsecurity,accuracy,re2al-timecapacityandhashighreliability.KeywordsCANBusDS18B20Temperature我国是粮食生产大国,科学储粮是保证人们粮食供应,以及数据存入EEPROM,然后等待上位机发送命令来读取。上位机根国家为防备战争、灾荒及其他突发性事件而采取的有效措施,因据用户的设定,定时向下位机主机发出读取温度命令,下位机主此,粮食的安全储藏具有重要意义。根据国家粮食保护法规定,机接收到命令后,
4、将存储在EEPROM中的数据通过串口上传给上必须定期抽样检查粮库各点的粮食温度和湿度,若大型粮库的温位机。度和湿度检测任务不能及时彻底完成,则有可能会造成大面积变质。据有关资料统计,我国每年因粮食变质而损失的粮食达数亿斤,直接造成的经济损失是惊人的。鉴于这种情况,在粮食部门的要求下,开发了此套基于CAN总线的温度检测系统。1系统组成本系统由DS18B20组成的测温网络、中继器、下位机、上位PC机(以上是硬件部分)和软件部分组成。单片机的编程语言采用C语言,开发工具选用KEILC51。上位PC机的人机界面和单片机的通信用VB编程。其中下位机又包括下位机主机和下位机分机。各部分的功能如下:
5、·上位机:显示温度和整个系统的运行状况。·下位机主机:完成与上位机和下位机分机的数据连接和传输控制。图1系统总体框图·下位机分机:读取温度传感器的数据,控制与主机建立连接。·中继器:完成对信号的放大。2系统硬件电路设计·测温网络:完成粮库中各个监测点温度数据的读取。2.1温度传感器的选择系统的总体结构框图如图1所示。其工作过程是将挂接系统选用单总线数字式温度传感器DS18B20,该传感器具有DS18B20的测温电缆插入粮堆中,每根测温电缆都有4个唯一的64位ID号,只需三根线(电源,地和数据线)即可实现多DS18B20,分别检测粮堆的底层、中下层、中上层、上层的温度。系点温度采集,并且
6、该传感器的精度可达0.0625℃,因为每一个统上电后,下位机主机依次向各个分机发出读取温度命令,下位DS18B20有唯一的序列号,因此多个DS18B20可以存在于同一条机分机接收到命令后,依次读取每个DS18B20测得的温度值,DS18B20测得的数据信号经中继器放大后传到下位机分机,分机单总线上,编写一个初始化程序,为每个传感器编号,然后放于下再通过CAN总线把数据传送到下位机主机,主机校验无误后,将位机分机中的24C64中。这样就能比较准确的找出每个测温点的位置。3山东建筑大学信息与电气工程学院济南2501012.2下位机硬件设计2008年第5期63计算机技术及应用信息技术与信息化
7、本粮库温度检测系统是一个小型的集散控制系统,实行集中隔离。应该特别说明的一点是,光耦部分电路所采用的两个电源管理、分散控制的原则。系统可分为上位机和下位机两级控制,VCC和VDD必须完全隔离,否则采用光耦也就失去了意义。电源的上位机使用的是PC系列微机,上位PC机主要功能是通过完全隔离可采用小功率电源隔离模块或带多5V隔离输出的开关RS232接口与单片机通信,控制单片机读取温度值,当单机检测电源模块实现。这些部分虽然增加了接口电路的复杂性,但是
