基于CAN总线的分布式多点实时红外测温系统

赵　旭，李　丹（鹤壁汽车工程职业学院,河南 鹤壁 458030）

基于CAN总线的分布式多点实时红外测温系统

赵旭，李丹
（鹤壁汽车工程职业学院,河南 鹤壁 458030）

CAN总线是一种串行通信网络，它具有分布式、实时控制等优点，本文设计了一种基于CAN总线的分布式多点实时红外测温系统，该系统以单片机为控制核心，DS18B20为温度传感器，LCD作为主控设备。实验表明，该系统能够独立、分布式及实时进行温度测控，达到了预期效果。

CAN总线；分布式；实时

1　引言

现代工业生产过程要求分时、分地及实时对温度进行精确控制，而CAN总线，本质为一类多主方式的串行通讯总线[1],其协议简单、具有良好的实时性及抗干扰、自动进行错误检测、性价比高等优点使其广泛应用于各类工业生产中[2-3]。同时，红外测温具有分辨率高、非接触式、响应速率快等优点。本系统利用单片机为控制核心，DS18B20为温度传感器，LCD作为主控设备构建的测温系统，能够独立、分布式及实时进行温度测控，具有广阔的应用价值。

2　系统硬件设计

该系统硬件系统主要由三部分组成：主控设备（一个）、现场设备（三个）及计算机，总体结构框图1如下：

该系统硬件电路设计包含温度测量电路、CAN总线通讯节点电路、串口通讯电路、数码管显示电路及液晶接口电路五部分。系统以DS18B20作为测温模块，由CAN控制器及驱动器、微控制器、LCD、LED、键盘等几部分构成，如图2所示。

3　系统软件设计

该系统软件设计主要由温度采样系统、CAN通讯节点系统、LCD显示及串口发送接收系统三部分组成。软件系统结构框图，如图3。

3.1温度采样系统软件设计

温度测量部分在系统软件设计的主程序中不断循环，具体操作包含读写温度预警数据，数据的处理及码制转换等。这里需注意，在处理DS18B20时：每次读写数据之前需进行复位；在复位成功之后立马发送ROM指令，以发送RAM指令作为结束。

3.2CAN通讯节点软件设计

CAN接口通讯节点软件主要包括三个部分：CAN初始化，数据发送及接收。我们需要进行初始化的CAN有：模式寄存器、输出控制寄存器、接收代码寄存器、屏蔽寄存器。数据接收主机发送请求命令之后，启动发送命令，此时所得数据将由CAN控制器控制完成发送。

3.3LCD显示及串口发送接收软件设计

液晶进行初始化过后，数据便可以发送给LCD进行显示了，不过我们需要注意：由于液晶首行初始地址为80H，其第二行的起始地址为90H，而并不是88H，第三行的起始地址才是88H。

4　结论

基于CAN总线的分布式多点实时红外测温系统，利用CAN总线将各个部分连接起来，能够同时多点进行温度测量，具有协议简单、具有良好的实时性及抗干扰、自动进行错误检测、较高的可靠性与性价比等优点，因此在现代工业生产过程中，如冶金、农业、楼宇、航天及环保等部门，具有广泛的应用前景。

[1]邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计[M].北京:北京航空航天大学出版,1996.

[2]高红玉,徐建城,曾成奇.基于ARM的CAN总线智能节点的设计[J].电子技术应用,2005,31(04):24-26.

[3]冯历,潘松峰,赵正德等.基于CAN总线的测控网络系统研究[J].计算机测量与控制,2004,12(02):117-119.