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[嵌入式/ARM]基于CAN总线的温度测量节点设计

文章来源:本站人气:发表时间:2015-5-27 16:43:06

1 系统总体结构设计

     根据系统的设计要求,其总体设计结构如图1所示。整个系统由主站节点、分布式温度测量节点两部分组成。由于基于CAN总线的温度测量节点是一种分布式、实时的通信系统,可采用主从方式通信,其特点就是系统中任一节点设一为主站节点,其余均为从站节点,主站节点通过CAN总线与各个从站节点进行通信。我们只需设一个主站节点作为主监控器,以点对点方式进行通信,其余的从站均为各个温度测量节点。各个节点都通过CAN总线实现信号数据的连接,各个温度测量节点具有较强的独立性,具有工作可靠性、性能稳定、测量精确、安装调试方便、造价低廉等特点。

2 温度测量节点的硬件电路设计

     CAN总线温度测量节点主要任务是温度采集与CAN通信,其硬件结构框图如图2所示。硬件电路由微处理器STC89C52、总线控制器SJA10 00、总线驱动器PCA82CS0和传感器DS18B20四个部份组成。微处理器负责对SJA1000和DS18B20进行初始化,通过总线控制器SJA1000实现数据的接收和发送等通信任务。    

   2.1 温度传感器DS18B20

     DS18B20是美国DALLAS公司推出的第一片支持“一线总线”接口的温度传感器,该传感器只需一个端口引脚进行通信,就可以实现多点分布的应用,具有低功耗、高性能、抗干扰强等优点。其传感器的特性为:

     (1)温度测量范围宽,能测到-55℃~125℃的温度,在-10℃~+85℃时精度为正负0.5℃。

     (2)提供9-12位的测量分辩率,对应的温度精度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃,实现了高精度的测量。

     (3)接口方式独特,仅需一条信号线就可以实现与微处理器的双向通信。

     (4)测量出的温度能直接转化成串行数字信号供CPU处理,同时还传送CRC校验码,具有很强的抗干扰纠错能力。

     温度传感器的电路设计由单片机的引脚P3.5与传感器DS18B20的DQ脚相连,实现微处理器与传感器的双向数据的通信。同时DQ单总线外接一4.7 k的上拉电阻。温度传感器的电路图如图3所示。

此文关键词:[嵌入式/ARM]基于CAN总线的温度测量节点设计