基于CAN总线的温度和湿度检测模块设计
[关键词:CAN总线,温湿度] [热度 ]提示:此毕业设计论文完整版包含【论文】 作品编号:txgc0590,word全文:45页,合计:22000字 |
本次设计采用Philips公司的ARM7微处理器LPC2292作为主控芯片,基于CAN总线设计、开发了一个两级传感器系统,实现对环境温湿度的实时检测。在硬件设计上,第一级系统主要由PC机、LPC2292控制芯片和LED显示电路构成,第二级系统主要由基于温湿度传感器SHT10设计的数据采集电路、基于收发器TJA1050设计的数据收发电路和主控芯片LPC2292构成;在软件设计上,主要由串口通讯程序、CAN通讯程序和传感器驱动程序构成系统软体。两级系统通过收发器同CAN总线连接并实现数据的互换。该设计测量温度的精度为±0.5℃,测量湿度的精度为±4.5%RH,系统反应时间小于1秒。总体来说,该设计的检测范围较广、稳定性和精度较高、设备简易、性价比高,很好的实现了对环境温湿度的实时检测。
系统总体构成
系统由一个远程PC机、一个主控节点和一些从节点组成。从节点通过传感器对环境温湿度进行实时采集,采集到的数据通过I2C总线传给控制芯片,然后芯片对采集到的数据进行识别。如果是有效数据,那么将数据打包发送到CAN总线;如果数据无效,那么继续等待有效数据。发送到CAN总线上的有效数据通过收发器被主控节点接收,然后对数据解包处理,提取有效数据。然后将提取出来的有效数据一方面通过串口传给PC机,PC机在接收到数据后,通过上位机程序把刚接收到的有效数据显示在PC机的窗口中;另一方面有效数据通过主控芯片送LED显示模块,实现对温湿度的实时显示。从总体来说主控节点就是数据的中转站,是非常重要的。总体组成如图1-1所示。
状态显示电路设计
本电路采用了一片74HC595驱动8个LED灯。74HC595是硅结构的CMOS器件,兼容低电压TTL电路,遵守JEDEC标准。74HC595是一个串行输入、并行输出并且带锁存功能的非常实用的移位寄存器,它的并行口有三态输出,即:高电平、低电平、高阻抗。 移位寄存器和存储器是分别的时钟。数据在SRCLK的上升沿输入,在RCLK的上升沿进入的存储寄存器中去。如果两个时钟连在一起,则移位寄存器总是比存储寄存器早一个脉冲。移位寄存器有一个串行移位输入(SER),和一个串行输出(QH'),和一个异步的低电平复位,存储寄存器有一个并行8位的,具备三态的总线输出,当使能时,存储寄存器的数据输出到总线。其时钟(SRCLK)和数据(SER)分别接到LPC2292中SPI接口的SCLK0和MOSI0,这样就可以从芯片发送数据到74HC595;片选(RCLK,即74HC595输出触发端)与P0.8口连接,由P0.8控制74HC595数据锁存输出;而最高位(QH')连接到LPC2292中SPI接口的MISO0,可用来读回数据。电路中8个电阻都采用阻值为470欧的电阻。VCC和SRCLR引脚分别接电源,GND和引脚都接地
本系统是一个多节点的环境温湿度的检测系统,采用集成温湿度传感器采集环境数据,然后将数据传输给从节点控制芯片处理,继而将处理后数据通过CAN总线传送给主节点控制芯片处理、显示,从而实现对环境温湿度的实时检测。
作为一个多节点温湿度监测系统,本系统由温湿度采集模块、数据处理模块、节点通讯模块和显示模块,完整的构成了一个监测系统,可以比较准确的监测、显示应用环境的温湿度。
系统的创新点主要就是,节点间的数据采用CAN总线传输。这样既能保证数据传输的实时性,又能保证数据传输的完整性。采用CAN总线理论上可以挂无限的节点,这样就拓宽了总线的实用性和可操作性。而且CAN总线上传输的数据可以根据自己系统的需要自己定义其长度,这样就体现了CAN总线应用的灵活性。
提示:此毕业设计论文完整版包含【论文】 作品编号:txgc0590,word全文:45页,合计:22000字 |
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