智能仪表的设计附CAN总线接口技术研究.docVIP

智能仪表的设计及CAN总线接口技术研究 [摘要] 对CAN总线接口技术进行了研究，设计出以AT89S52为控制核心,具有温度和湿度测量功能的智能仪表。详细分析了SJA1000内置CAN控制器的工作原理,设计了CAN总线接口电路。在温湿度测量中,采用SHT11作为温湿度传感器,实现了0℃～120℃范围内的高精度温度测量。实验表明,所开发的温湿度智能仪表性能稳定,工作可靠,具有高精度、示值稳定性好等特点。 [关键词]智能仪表，温湿度测量，CAN总线，SJA1000，PCA82C250 Intelligent Instrument of Design and Can Bus Interface Technology of Research Abstract: CAN Bus interface technology on a study designed to AT89S52 as the control center, with the temperature and humidity measuring capabilities of smart meters. Detailed analysis of the built-in CAN controller SJA1000 working principle, design a CAN bus interface circuit. In temperature and humidity measurement, as temperature and humidity sensors using SHT11 achieved 0 ℃ ~ 120 ℃ range precision temperature measurement. Experimental results show that the developed intelligent instrument temperature and humidity stable performance, reliable, high accuracy, excellent stability and Indication Keywords: Intelligent Instrument；Temperature and humidity measurement；CAN Bus；SJA1000；PCA82C250 1绪论 5 1.1智能仪表的发展及其特点 5 1.2 CAN总线特点及其在智能仪表中的应用现状 6 1.3 课题的提出及研究意义 6 6 2.1现场总线概述 6 2.2现场总线系统的特点 7 2.2.1现场总线系统的结构特点 7 2.2.2现场总线系统的技术特点 7 2.3现场总线的优点 7 8 3.1CAN的基本概念 8 3.2 CAN的层次结构 8 3.2.1逻辑链路控制 (LLC)子层 8 3.2.2媒体访问控制(MAC)子层 9 3.2.3物理层 10 3.3 CAN总线的应用 10 10 4.1系统功能描述 10 4.2 方案论证 11 4.2.1主控芯片部分选择 11 4.2.2 传感器选择 11 12 5.1单片机AT89S52简介 12 5.2 单片机应用知识 13 5.2.1单片机中断知识 13 5.2.2单片机的定时/计数器 13 5.3CAN总线节点硬件电路及设计 14 5.3.1 CAN总线控制器SJA1000介绍 14 5.3.2 CAN总线收发器PCA82C250介绍 16 5.3.3 CAN节点硬件电路 18 5.4温湿度传感器电路设计 19 5.4.1 SHT11的结构 19 5.4.2 内部命令与接口时序 20 5.4.3 温度和湿度值的计算 22 5.4.4 温湿度测量电路设计 23 5.5显示模块 24 5.5.1液晶显示模块结构特点 24 5.5.2 读、写操作时序 26 5.5.3 单片机与液晶模块电路设计 26 6.1软件总体构想 27 6.2系统总体流程图 27 6.3模块的划分与软件设计 28 6.3.1温湿度采集模块的软件设计 28 6.3.2CAN通信模块的软件设计 29 7.1 硬件电路的测试 32 7.2 软件测试 33 7.2.1 CAN节点的自收发通信测试 33 7.2.2 CAN节点网络的通信测试 34 7.3温湿度精度测试 34 7.3.1测量结果对比 34 7.3.2误差原因分析 35 7.3.3 减少测量误差采取的措施 35 7.4 系统调试结果 35 1绪论 仪器、仪表是物质世界进行测量与控制的基础手段和设备。任何一个工业生产过都需要一定的检测技术和相应的仪表，以便于对生产过程进行测量、监视、控制和保护。因此，仪表在生产过程中承担着非常重要的