基于CAN總線的分布式車間溫濕度檢測系統(tǒng)
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4 溫濕度檢測模塊的設(shè)計
4．1 溫濕度檢測模塊的硬件設(shè)計
檢測模塊大體可分為主控器、溫度傳感器、濕度傳感器、CAN驅(qū)動器4個部分：
(1)主控器同樣采用了PIC18F25K80單片機(jī)。6路撥碼開關(guān)連接至單片機(jī)的I／O口，用于設(shè)定檢測模塊在CAN總線上的站號，設(shè)定站號范圍為1100 0000～111l 1111。
(2)溫度傳感器采用Dallas公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器DS18B20，該傳感器它具有微型化、低功耗、高性能、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點，DS18B20可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號給單片機(jī)處理，溫度測量的范圍為-55～+125℃，測溫分辨率可達(dá)0．062 5℃，測溫范圍與精度完全符合項目要求。
(3)濕度傳感器采用Honeywell公司生產(chǎn)的HIB4000相對濕度傳感器，該傳感器內(nèi)部集成了信號處理功能電路，可將相對濕度值變換成電容值，再將電容值轉(zhuǎn)換成線性電壓輸出。PIC18F25K80單片機(jī)片內(nèi)集成一個8路輸入的A／D模塊，可將HIH4000輸出的線性電壓模擬量直接轉(zhuǎn)換為一個12位的數(shù)字量并存儲在PIC18F25K80單片機(jī)中。
(4)與通信模塊相同，PIC18F25K80的CAN收發(fā)引腳CANRX、CANTX通過2只光耦6N137與CAN驅(qū)動器PCA82C250相連，PCA82C250直接接入CAN總線。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/192794.htm
4．2 溫濕度檢測模塊的軟件設(shè)計
檢測模塊不斷讀取溫度傳感器和濕度傳感器采集的數(shù)據(jù)，每次采集完溫度與濕度數(shù)據(jù)后，檢測是否有來自通信模塊的讀數(shù)據(jù)命令，如果有則將采集的溫度與濕度數(shù)據(jù)返回給通信模塊，如果沒有則繼續(xù)讀取溫度傳感器和濕度傳感器采集的數(shù)據(jù)，程序流程如圖8所示。
與通信模塊一致，檢測模塊的CAN通信數(shù)據(jù)幀格式同樣采用標(biāo)準(zhǔn)幀數(shù)據(jù)格式。其中，2的TX識別碼分別設(shè)定為數(shù)據(jù)源地址和數(shù)據(jù)目標(biāo)地址，即第1 Byte被設(shè)定為檢測模塊站號，第2 Byte被設(shè)定為與之連接的通信通道的站號；數(shù)據(jù)字節(jié)僅使用3個，第1 Byte和第2 Byte高4位共計12位用于存放來自溫度傳感器的數(shù)據(jù)，第2 Byte的低4位和第3 Byte共計12位用于存放來自濕度傳感器的數(shù)據(jù)，將溫濕度傳感器取得的兩
個12位數(shù)字量壓縮為3 Byte并寫入CAN驅(qū)動器發(fā)送緩沖區(qū)可有效提高數(shù)據(jù)更新速率。
5 結(jié)束語
現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展、單片機(jī)功能的增強(qiáng)、傳感器線性化與集成度的提高等技術(shù)，為系統(tǒng)的設(shè)計帶來了便利，也為該檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供了保障；Dot Net技術(shù)的發(fā)展為快速開發(fā)穩(wěn)定可靠的計算機(jī)應(yīng)用程序提供了條件。經(jīng)開發(fā)設(shè)計，系統(tǒng)目前尚處于小規(guī)模試運行階段，經(jīng)過一段時間的試運行證明本系統(tǒng)具有穩(wěn)定可靠、通信距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點，能滿足企需求。
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