**单片机设计介绍，基于CAN总线的多路温度检测系统设计

  基于CAN总线的多路温度检测系统设计是一个结合了CAN总线技术和温度检测技术的综合性项目。这种设计的主要目标是实现多路温度的精确、实时和可靠检测，以满足各种应用场景的需求。

首先，设计采用了CAN总线作为数据传输的核心。CAN总线由德国BOSCH公司开发，具有高传输速率（最高可达1Mbps）、强容错能力和高抗干扰性等特点。它还具有总线仲裁机制，可以组建多主系统，使得多个节点可以同时进行通信。此外，CAN总线还采用了短数据包传输方式，使得系统获得更好的稳定性。

在硬件设计方面，多路温度检测系统主要包括温度传感器、数据采集与处理电路、通信接口电路以及电源和抗干扰设计等部分。温度传感器负责实时采集温度数据，数据采集与处理电路对采集到的数据进行处理，然后通过通信接口电路将数据发送到CAN总线上。电源和抗干扰设计则保证了系统的稳定性和可靠性。

在软件设计方面，系统通过CAN总线连接多个温度传感器，实现温度的精确监测。当温度数据超过设定的阈值时，系统可以自动进行报警提示，提高了整个系统的可靠性和安全性。此外，软件设计还需要考虑数据的实时性、准确性和完整性，以确保系统能够准确反映实际温度情况。

基于CAN总线的多路温度检测系统设计具有广泛的应用前景。它可以应用于化工、制药、食品加工等行业的温度监控和调节，确保生产过程的稳定性和产品质量。在科研实验室中，它可以用于生物、化学、物理等实验的温度控制，提高实验的准确性和可靠性。在农业种植中，它可以用于温室、大棚等农业设施的温度监测和控制，促进植物生长和提高产量。在医疗领域，它可以用于手术室、病房、实验室等场所的温度监控，保障医疗安全和患者的舒适度。

总的来说，基于CAN总线的多路温度检测系统设计结合了先进的通信技术和温度检测技术，实现了多路温度的精确、实时和可靠检测。这种设计不仅提高了系统的稳定性和可靠性，还降低了维护成本，为各种应用场景提供了有效的解决方案。

本文研究的CANBus(ControllerAreaNetwork）是一种多主方式的串行通信总线，它最早是由德国Bosch公司提出的，其总线规范 已被SO国际标准组织制定为轨迹标准，它广泛应用于离散控制领域。其信号传输介质为双绞线，通信速率最高可达1Mbit/s/40m，直 接传输距离最远可达10km/5kbit/s，可挂设备最多可达110个。具有灵活方便、可靠性好、通信速率高、抗干扰能力强、通信出错检测 等特点，而且价格低廉、连接方便。目前，CAN已被广泛用于汽车、火车、轮船、机器人、智能楼宇、机器制造、数控机床、纺织机 械、传感器、自动化仪表能领域。因此，本系统采用CAN总线同信方式。 DS18B20为数字温度传感器，主要用于组网测温，它是I-Wire总线通信协议数字式温度传感器，测温范围为-55~125C，分辨率 为9~12位。SJA1000是PHILIPS公司生产的符合CAN2.0B协议的协议转换器.PCA82C250是CAN协议控制器和物理总线之间的 接口，对总线提供差动发送能力，对CAN控制器提供差动接收能力，使用PCA82C250可以增大通信距离、提高系统的瞬间抗干扰能 力、保护总线及降低射干扰.6N137则是高速光电隔离器件根据DALLAS公司提供的DS18B20资料，每根单线总线上最多可以挂 248个1-WIRE器件本系统在实际实验中发现，当1根单总线上所挂的DS1820超过8个时，就需要解决控制节点的单片机对单线总 线驱动问题，否则单片机就不能实现对DS18B20的正确读写.因此在本系统中，每个控制节点1根单总线接4个DS1820，这样的设计 保证单片机对总线的驱动，实现累统的稳定运行， 本设计以AT89S52单片机为控制单元、温度传感器DS18B20为主要检测器件，实现多路温度的测量、显示、存储和报警。本设计使用C 语言进行设计开发，采用Proteus7.4进行电路的设计并仿真，实现：八路温度循环检测，超限自动报警还可固定其中一路检测，测量 温度的同时，还能记录当时的时间，并存储到中，温度测量范围为-55七～+125七，精度为土0.5七。

设计思路 文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现 本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。 ————————————————

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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目 录

摘 要 I Abstract II 引 言 1 1 控制系统设计 2 1.1 主控系统方案设计 2 1.2 传感器方案设计 3 1.3 系统工作原理 5 2 硬件设计 6 2.1 主电路 6 2.1.1 单片机的选择 6 2.2 驱动电路 8 2.2.1 比较器的介绍 8 2.3放大电路 8 2.4最小系统 11 3 软件设计 13 3.1编程语言的选择 13 4 系统调试 16 4.1 系统硬件调试 16 4.2 系统软件调试 16 结 论 17 参考文献 18 附录1 总体原理图设计 20 附录2 源程序清单 21 致 谢 25