系统总体方案设计

1、系统总体方案设计温度检测采集数据量大，对实时性、快速性要求商*因此温度节点从功能上应保遊准确、及时釆集温度并可靠上传：要实现及时、快速检测分布于各处的温度惜况，以及做出正确的预警维护，必须有相应监测系统作支撑口因此，我们就从两个方面对系统进行设计。3温度检测节点的方案设计基于CAN总线的温度检测系统是以单片机为核心实现口动温度检测并上传及节点间数据通讯，保证系统检测的可靠性、准确性.实时性.其生要蛊求功能如下吟叫支持CAN2,0B通札 采用温度传感器检测和传递现场温度并实现多点组网*与上位机建立通讯，将现场温度椅递到上位机系统. 用户可以自杼设定温度转换所需转换时间，设定溫度超标报警的上、下限

2、值.在温度超限时发送报警宿号。 指示°1）电源指示，节点上电后指示电源；2）收发数据指示：当系统接收或发送数据时指示”首先选择测温元件口测温元件育两种：种是将现场温度转换成电圧倍号，再通过A/D转换器转换成数字信号供微机处理：另一种足将现场温度信号直接转换诫数字信号供微机处理；本系统采用了可以将现场温度信号貢接转换成数字信号的数字温度传感器，简化了系统的电路设计.其次选择与上位机的通讯方式。与上位机通iR可釆用RS-232接口、RS85接口或工业现场总线。RS-232通讯是点对点的数据传输，其倍输距离较短.且数据孩输的淮确性利可靠性相对较差。在下位机的存点较多时，其安装成本和介质造价

3、非常目贵。RS85采用差分信号线进行传输，传输距离可ii1200m,但也是点对点的传输，在下位机的节点较多时，无法解决上述问题“工业现场总线中的QAN总线，支持设备周双向串行多节点数字通信，它的等传输线上可挂接多个控制设备；可以有效地解决上述问题，提高系统的可幕性和实时性。设计和开发此温度检测节点.方案有两种： 以单片机为核心，将得到的数字温度信号供微机魁理，将处理信息通过RS232或RS485上倍*此方式数押i传输的准确性、可靠性较差.下也机节点较多时，成本较高。但对单节点运用，仍具有一定运用价值。 采用数字温度传感器，将现场温度信号直接转换成数字信号供微机处理，将处理信息通过CAN上传。此

4、方式简化了系统的电路设计，系统可靠性高，扩展容易。就上述两种方案，其单一节点的硬件成本相差不大，均在150元左右，加上制作、加工外壳模具费用，小量价格也在200元左右。但从构成系统上讲，第一种方式在下位机节点较多时，成本则较高；而第二种方式由于扩充方便，其成本较低。但对单节点的应用系统，第二种方案的代价较大。因此，结合应用需求，从性价比出发，在系统为多节点时，采用第二种方案。通过对多种设计方案的对比研究，并结合系统总体设计功能与具体应用需求，提出了温度检测系统的总体设计方案。拟采用了89C51作为微处理器，以DS18B20实现温度检测，利用CAN协议转换器SJA1000实现节点与上位机的通讯。

5、同时兼顾小系统中单一节点的应用，在此CAN接口的基础上，考虑了RS232接口，以使节点应用适应性更广，以便为用户提供更大的选择空间。其节点原理电路如图3示。阳3CAN温皮检测糸统原埋阳Figure3CANtemperaturedetectionofnodeprinciplegraph82C250"can接口适配器其中单片机是本系统的核心部分，主要进行现场温度采集；当传感器出现故障时，控制故障显示电路进行显示；RS-232完成在单节点情况下与上位机的通讯;CAN控制器用于同上位机进行远程通讯，它内部固化有CANBUS现场总线协议,独立完成CAN总线上数据的接收与发送。3.2多点温度巡回

6、检测系统的方案设计就本课题而言，主要的任务是研究“基于CAN总线的温度监测节点”，但为配合其应用，也进行了监测系统的研究与设计。但考虑到企业应用管理各不相同，要设计与开发通用的管理系统软件极不现实，通常需要投入较大的人力、物力、财力和时间，在应用中一般还需要根据地区和用户特点作个性化需要变动。因此,选择了应用简单、检测参数相对单一的产品岛温老化测试系统为模型进行设计，以达到测试温度节点的目的"7刃。多点温度巡回检测系统主耍是需耍实现以下功能： 设置通信端口及波特率：CAN通讯：RS-232通讯。当选定COM时，其配置有：COMKCOM2、COM3,但在串行通信中，没有COM3口，故当

7、选定COM3口时要提示用户，计算机无此串口，不能选用；当选用CAN总线时，COM选项变灰，不能使用。还可以选择波特率，以实现与下位机的同步通信。 对下位机发送检测温度命令以及提取温度数拥：上位机可对下位机随时巡检；下位机接收到命令就上传数据，如果上位机接收到数据，就在主界面的通信栏显示“收到数据”，否则，将显示“正在联接中”。 将温度数据以动态形式显示及存储：通过时钟控件控制接收到每个检测点的时间，并住主界面上实现定位实时检测。将检测到的所有数据以文件形式进行存储，以备査询。 进行简单的温度数据分析处理及报警：可根据实际情况设定报警范围，当检测到的数据超过报警上下限时，主界面将作相应的“上下报

8、警“显示；若接收到的数据在正常范围内，则显示“正常”。结合系统应用需求，提出了系统的总体功能，英系统总体软件设计框图及功能实现如下。多点温度巡回检测系统，是以对产品进行高温老化测试的系统为应用对象，因此在功能和性能上相对要求比较低.系统总体软件设计框图如图3.2。图3.2多点温度巡回检测系统Figure3.2multiplepointtemperatureitinerantdetectionsystem3.3小结 对功能需求详细的分析，我们可以得出关于本系统的系统设计方案。主要包括基于CAN总线的温度检测节点的设计方案和多点巡回检测系统的设计方案. 基于CAN总线的温度检测节点的设计方案主要由以下模块组成。温度测嚴模块负责测量机器的温度并转变为数字信号传送给单片机；CAN总线管理所有采集到的数据并通过它來通信上位机和下位机；CANBUS转RS232转换模块主要功能是让采集到的数据转换成计算机串口电平，以便