毕业论文-基于CAN总线的温度测控系统的设计.doc

烟台南山学院毕业设计(论文)第页

烟台南山学院

毕业论文

题目基于CAN总线的温度测控系统的设计

姓名：霍雅慧

所在学院：计算机与电气自动化学院

所学专业：电气工程及其自动化

班级：09电气工程01班

学号：200902100143

指导教师：鞠晓君

完成时间：2013年5月
基于CAN总线的温度测控系统的设计
摘要
温度控制系统是通过各种仪器设备，保证所控制的环境温度保持在规定的范围内，以满足所需要求的调控设备。传统的多点温控系统虽然相较于单点温控系统，误差小、速度快、精度高、工作强度低、效率高、节省了人力物力，但由于集散式控制系统大多采用RS485总线来连接多个节点，虽然能够一对多通信，但挂载的节点少且节点越多、通信效率越低。另外，随着计算机和微处理器的飞速发展，人们对温度控制要求更高、所需要的单片机也在不停的更新换代中，传统控制系统中所用的8位或16位单片机的容量、效率、速度已经不能满足高质量控制温度的要求。利用CAN总线，我们可以实现多节点、高精度、高效率的温度控制。
本论文利用所学单片机、自动控制原理、以及现代检测技术及其相关知识并结合CAN总线通讯相关资料，设计了基于CAN总线的温度控制系统。论文的主要工作如下：第一，以ARM处理器作为控制的主体，实现了温度测量、数据采集和传输、调节温度的下位机；第二，利用CAN总线的通信模块实现了PC机与下位机的传输；第三，利用PC机的各种软件实现了温度的动态曲线显示功能；第四，通过PID控制即比例微分控制，实现温度的控制与调整。通过CAN总线的温度控制，实现温控的智能化。
关键词：温度控制系统,CAN总线,ARM处理器,PID控制
ABSTRACT
Thetemperaturecontrolsystemisthroughavarietyofinstrumentsandequipment,toensurethatthecontroloftheenvironmenttemperatureiskeptwithinspecifiedlimits,tomeettheneedsofcontrolequipmentrequirements.Multi-pointtemperaturecontrolsystemoftraditionalalthoughcomparedwithasinglepointtemperaturecontrolsystem,theerrorissmall,fastspeed,highprecision,lowworkintensity,highefficiency,savemanpowerandmaterialresources,butbecauseofthedistributedcontrolsystemmostlyadoptsRS485bustoconnecttomultiplenodes,althoughtheone-to-manycommunication,butthenodelessandmorenodes,communicationefficiencyislow.Inaddition,alongwiththerapiddevelopmentofcomputerandmicroprocessor,thehigherthetemperaturecontrolrequirements,theSCMareconstantlyupdated,capacity,efficiency,speedof8or16bitsMCUusedintraditionalcontrolsystemhasbeenunabletomeetthehighqualitycontroltemperaturerequirements.UsingCANbus,wecanrealizemultiplenodes,highprecision,hightemperaturecontrol.
Inthispaper,usingthesingle-chipmicrocomputer,automaticcontroltheory,andmoderntestingtechnologyandtherelatedknowledgeandthecombinationofCANbuscommunicationrelatedinformation,designatemperaturecontrolsystembasedonCANbus.Themainworkisasfollows:first,usingARMprocessorasthecontrolsubjects,thelowertemperaturemeasurement,dataacquisitionandtransmission