can总线温度控制(DOC)

CAN总线多点温度采集节点硬件设计【摘要】随着科学技术的发展，温度监控系统的应用越来越广泛，本文阐述了一种基于CAN总线的多点温度采集系统，可以实现温度实时监测，该系统能应用于工农业生产的诸多场合。

系统以AT89C52单片机为微处理器，外接数字式温度传感器DS18B20获得现场环境的温度信号。

通过CAN总线控制器SJA1000和CAN总线驱动器PCA82C250将数据发送到CAN总线上，从而实现对温度的采集。

【关键词】CAN总线；节点；温度采集0 概述现场总线是安装在生产制造过程中的装置与控制室内的控制装置之间的一种数字式、串行、多点通信的数据线。

应用现场总线技术不仅可以降低系统的布线成本，还具有设计简单、调试方便等优点。

同时，由于现场总线本身还提供了灵活且功能强大的协议，这就使得用户对系统配置，设备选型具有强大的自主权，可以任意的将多种功能模块组合起来扩充系统的功能。

在众多的现场工业总线中。

随着温度控制技术在各个领域得到广泛地推广和应用，相关行业对温度控制技术的要求与日俱增。

目前市场上也有一些温度控制系统，但是这些系统在传送数据时实时性能实现的不是很好，而CAN总线的实时性强、成本低，而且还具备可靠性高、抗干扰强等特点。

综合多方面因素考虑，我们能够利用CAN总线的特点和优势设计温度控制系统。

1 设计方案1.1 系统功能要求系统能够接受数字式温度传感器DS18B20的温度信号，将温度信号传给单片机，完成单片机最小系统设计，并把此系统作为CAN的节点，节点的硬件包括AT89C52单片机、CAN总线驱动器PCA82C250、CAN总线控制器SJA1000、单片机的时钟和复位电路。

主要研究基于AT89C52单片机与DS18B20数字温度传感器的多点温度测量系统。

完成数字式温度传感器与CAN总线节点的接口设计及电路设计，实现具有数字式串行温度采集功能的CAN总线节点的硬件设计。

应用CAN总线控制器SJA1000及其总线收发器的工作原理，完成数字式温度传感器与CAN总线节点的接口设计。

基于CAN总线的温度控制系统前言CAN (Controller Area Network) 总线又称控制器局域网是Bosch 公司, 在现代汽车技术中领先推出的一种多主机局部网由于其卓越的性能极高的可靠性独特灵活的设计和低廉的价格现,已广泛应用于工业现场控制智能大厦小区安防交通工具医疗仪器环境监控等众多领域CAN, 已被公认为几种最有前途的现场总线之一CAN。

总线规范已被ISO 国际标准组织制订为国际标准，CAN 协议也是建立在国际标准组织的开放系统互连参考模型基础上的，主要工作在数据链路层和物理层。

用户可在其基础上开发适合系统实际需要的应用层通信协议，但由于CAN 总线极高的可靠性从而使应用层通信协议得以大大简化。

CAN总线的物理层是将ECU连接至总线的驱动电路。

ECU的总数将受限于总线上的电气负荷。

物理层定义了物理数据在总线上各节点间的传输过程，主要是连接介质、线路电气特性、数据的编码／解码、位定时和同步的实施标准。

控制器局域网CAN是目前为止被批准为国际标准的少数现场总线之一。

CAN 网络可以采用多主方式工作。

它采用非破坏性的总线仲裁技术,其控制和信号传输采用短帧结构,因而具有低耦合性和较强的抗干扰能力。

它的传输介质可以是双绞线、同轴光纤或电缆,选择十分灵活;每帧信息都有CRC校验及其它检错措施,因此数据出错率极低,可靠性较高;当其传输的信息出错严重时,节点可以自动断开与总线的联系,以使其总线上其它的操作不受影响。

虽然目前USB、PCI等总线技术得到了快速发展,但是在大量应用的测试微机及工控机中,用的最多的还是ISA总线。

ISA总线具有16位数据宽度,其最高工作频率为8MHz,数据传输速率可达到16MB／s,地址总线有24条,可寻址16MB 的地址单元,其总线信号分为5类,分别为数据线、控制线、地址线、电源线和时钟线。

控制器局域网CAN属于现场总线的范畴，是一种有效支持分布式控制系统的串行通信网络。

前言20世纪90年代以来，汽车上由电子控制单元（ECU）控制的部件数量越来越多，例如：电子燃油喷射装置、防抱死制动装置、自动变速器、空气悬架等。

随着集成电路和单片机在汽车上的广泛应用，汽车上的ECU数量越来越多。

因此，一种新的概念—汽车控制局域网络CAN（Controller Area Network）的概念也就应运而生了。

CAN最早是由德国BOSCH公司为解决现代汽车机件中的控制模块与测试仪器之间的数据交换而开发的一种数据通信方式，CAN总线为汽车上各种电子设备、控制模块、测量仪器等提供了统一数据交换渠道，将是汽车电子技术发展的一个里程碑。

根据ISO（国际标准化组织）定义的通信协议，将世界各国不同的汽车生产厂商制定符合自身需要的各种专用总线统一到J1939通信协议上来，J1939协议是目前在大型汽车中应用最广泛的协议，它是美国SAE（Society of AutomotiveEngineer）组织维护和推广的。

目前北京公交使用车辆的欧Ⅲ、欧Ⅳ排放的发动机和自动变速箱的电控模块都遵循J1939通讯协议。

CAN总线应用在汽车上有很多优点：（1）数据共享（2）简化车身布线（3）取代以继电器为主体的常规逻辑电路（4）数据稳定可靠（5）有故障诊断和自动恢复能力（6）硬件方案的软件化实现（7）配置参数灵活。

在现代汽车设计中，CAN 已经成为必采用的技术。

学习、掌握、应用汽车局域网将会是今后汽车电控的关键技术。

下面是对CAN总线知识的一点肤浅理解，由于水平有限，没能全面地介绍各位所需的内容，其中内容有不妥之处，敬请各位批评指正。

CAN总线的概念和作用什么是CAN总线CAN全称为“Controller Area Network” ，即控制器局域网。

是国际上广泛应用的现场总线之一。

CAN总线是为解决现代汽车中众多电控模块（ECU）之间的数据交换而开发的一种串行数据总线。

名词解释：数据总线—数据总线是模块（ECU)之间运行数据的公共通道，它将各个功能部件的ECU连在一起，大量的数据信息和控制信息在总线上流动，实现各功能部件的ECU之间的信息交换。

CAN总线：CAN 是控制器局域网总线（CAN，Controller Area Network），是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。

CAN协议由德国的Robert Bosch公司开发，用于汽车中各种不同元件之间的通信，以此取代昂贵而笨重的配电线束。

该协议的健壮性使其用途延伸到其他自动化和工业应用。

CAN 协议的特性包括完整性的串行数据通讯、提供实时支持、传输速率高达1Mb/s、同时具有11位的寻址以及检错能力。

CAN总线是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电子干扰性，并且能够检测出产生的任何错误。

CAN总线可以应用于汽车电控制系统、电梯控制系统、安全监测系统、医疗仪器、纺织机械、船舶运输等领域。

CAN总线特点：(1) 数据通信没有主从之分，任意一个节点可以向任何其他(一个或多个)节点发起数据通信，靠各个节点信息优先级先后顺序来决定通信次序，高优先级节点信息在134μs通信;(2) 多个节点同时发起通信时，优先级低的避让优先级高的，不会对通信线路造成拥塞;(3) 通信距离最远可达10KM(速率低于5Kbps)速率可达到1Mbps(通信距离小于40M);(4) CAN总线传输介质可以是双绞线，同轴电缆。

CAN总线适用于大数据量短距离通信或者长距离小数据量，实时性要求比较高，多主多从或者各个节点平等的现场中使用。

CAN总线在工控领域主要使用低速-容错CAN即ISO11898-3标准，在汽车领域常使用500Kbps的高速CAN。

某进口车型拥有，车身、舒适、多媒体等多个控制网络，其中车身控制使用CAN网络，舒适使用LIN网络，多媒体使用MOST网络，以CAN网为主网，控制发动机、变速箱、ABS等车身安全模块，并将转速、车速、油温等共享至全车，实现汽车智能化控制，如高速时自动锁闭车门，安全气囊弹出时，自动开启车门等功能。

汽车CAN总线详解概述CAN（Controller Area Network）总线协议是由 BOSCH 发明的一种基于消息广播模式的串行通信总线，它起初用于实现汽车内ECU之间可靠的通信，后因其简单实用可靠等特点，而广泛应用于工业自动化、船舶、医疗等其它领域。

相比于其它网络类型，如局域网（LAN, Local Area Network）、广域网（WAN, Wide Area Network）和个人网（PAN, Personal Area Network）等，CAN 更加适合应用于现场控制领域，因此得名。

CAN总线是一种多主控（Multi-Master）的总线系统，它不同于USB或以太网等传统总线系统是在总线控制器的协调下，实现A节点到B节点大量数据的传输，CAN网络的消息是广播式的，亦即在同一时刻网络上所有节点侦测的数据是一致的，因此比较适合传输诸如控制、温度、转速等短消息。

CAN起初由BOSCH提出，后经ISO组织确认为国际标准，根据特性差异又分不同子标准。

CAN国际标准只涉及到 OSI（开放式通信系统参考模型）的物理层和数据链路层。

上层协议是在CAN标准基础上定义的应用层，市场上有不同的应用层标准。

发展历史1983年，BOSCH开始着手开发CAN总线；1986年，在SAE会议上，CAN总线正式发布；1987年，Intel和Philips推出第一款CAN控制器芯片；1991年，奔驰500E 是世界上第一款基于CAN总线系统的量产车型；1991年，Bosch发布CAN 2.0标准，分 CAN 2.0A （11位标识符）和 CAN 2.0B （29位标识符）；1993年，ISO发布CAN总线标准（ISO 11898），随后该标准主要有三部分：ISO 11898-1：数据链路层协议ISO 11898-2：高速CAN总线物理层协议ISO 11898-3：低速CAN总线物理层协议注意：ISO 11898-2和ISO 11898-3物理层协议不属于BOSCH CAN 2.0标准。

can总线案例
CAN总线（Controller Area Network）是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。

以下是一些CAN总线的应用案例：汽车控制系统：CAN总线最初就是为了解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的。

在现代汽车中，CAN总线已经成为一种标准配置，用于连接各种控制单元，如发动机控制单元、制动系统控制单元、车身控制单元等。

这些控制单元之间通过CAN总线进行实时数据交换，以实现协同工作和优化车辆性能。

工业自动化：在工业自动化领域，CAN总线被广泛应用于各种传感器、执行器、控制器等设备之间的通信。

例如，在生产线上，可以通过CAN总线连接各种PLC、电机控制器、温度控制器等设备，实现自动化控制和监测。

船舶控制系统：在船舶控制系统中，CAN总线也被用于连接各种传感器、执行器和控制器。

由于船舶环境的特殊性，要求控制系统具有高度的可靠性和稳定性，而CAN总线的优秀性能和特点使其成为船舶控制系统的理想选择。

医疗设备：在医疗设备中，CAN总线也被用于连接各种传感器、执行器和控制器，如心电图机、呼吸机、输液泵等。

这些设备之间需要实时交换数据，以确保患者的安全和治疗效果。

以上案例仅供参考，如需更专业的信息，建议咨询CAN总线领域的专业人士或访问相关论坛。

同时，在使用CAN总线进行系统设计时，应充分考虑系统的实际需求和特点，选择合适的通信协议和硬件设备，以确保系统的稳定性和可靠性。

CAN总线CAN全称是Controller Area Network 即控制局域网。

CAN是国际上应用很广泛的一种现场总线。

它作为一种串行通信总线，最初被设计成为汽车工业中的微控制器通信用，由于它具有高可靠性和独特的设计、在多主系统中的优势及很高的实时性，现在CAN总线已经在汽车工业、航天工业等领域的控制系统中得到了很广泛的应用，并且是到目前为止唯一一种成为国际标准（ISO）的现场总线，被认为是目前最有前途的现场总线之一。

CAN总线概述CAN总线是德国Bosch公司于20世纪80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤，通信速率可达1Mbit/s，通信距离可达10km。

CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码，使网络内的节点数在理论上不受限制。

由于CAN总线具有较强的纠错能力、支持差分收发，因而因而适合高干扰环境，并具有较远的传输距离。

CAN的特性如下：1）CAN是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络。

2）CAN协议遵循ISO/OSI参考模型，采用了其中的物理层、数据链路层与应用层。

3）CAN可以多主方式工作，本质上也是一种CSMA/CD方式，网络上任意一个节点均可以在任意时刻主动地向网络上的其他节点发送信息，而不分主从，节点之间有优先级之分，因而通信方式灵活；CAN采用非破坏性逐位仲裁技术，优先级发送，可以大大节省总线冲突仲裁时间，在重负载下表现良好的性能；CAN可以点对点、一点对多点（成组）及全局广播等几种方式传送和接受数据。

4）CAN的直接通信距离最远可达10km（传输速率为5kbit/s）；最高通信速率可达1Mbit/s 传输距离为40m）5）CAN上的节点数实际可达110个6）CAN数据链路层采用短帧结构，每一帧为8个字节，易于纠错；CAN每帧信息都有CRC 校验及其他检错措施，有效的降低了数据的错误率；CAN节点在错误严重的情况下，具有自动关闭的功能，使总线上其他节点不受影响。