摘 要

各类商品质量的保证，除了运输过程中的严格控制以外，最重要的就是商品的存储阶段，在存储阶段中，大部分商品最基本的要求是温度的稳定。如今许多仓库还是依靠人工定时使用机械仪表测量并手工记录温度，这样的监测结果当然是精度低、不及时^[1]。

本文设计一种基于CAN总线的仓库监测系统设计，CAN总线技术可以使各种类型的数据都在一根总线上精准传输^[2]。本文首先对CAN总线的优点以及历史发展做了一些介绍，其次设计了基于CAN总线的仓库监测系统，该自动监测系统包括上位机和下位机两部分，下位机以微处理器STC89C52RC单片机和CAN控制器SJA1000为核心，主要完成温度的采集及显示在单片机的LED灯上、CAN数据通讯等功能。上位机以PC机为核心，通过串口与CAN节点完成通讯，同时利用LabVIEW虚拟开发平台，完成实时监测、历史查询、数据记录等功能，管理控制整个CAN监测系统。

关键词：CAN总线，单片机，传感器，LabVIEW

Abstract

All kinds of goods quality assurance, in addition to the strict control of the transport process, the most important thing is the storage stage of goods. In the storage phase, the most basic requirements of the product is the temperature stability. Today, many warehouses still rely on manual timing to use mechanical instrument monitoring and manual recording of temperature, such monitoring results ,of course, low precision, not timely.

This paper designs a warehouse monitoring system based on CAN bus, CAN bus technology can make all kinds of data in a bus on the precise transmission . This paper first introduces the characteristics and development of CAN bus. Secondly, the design of the warehouse monitoring system based on CAN bus is systematically divided into two parts: master computer and slaver computer. The slaver computer takes the microcontrollers STC89C52 and CAN controller SJA1000 as the core. It mainly completes the temperature acquisition and displays temperature in the single chip, CAN data communication and other functions. Master computer through the serial port and CAN node completes the communication, and this design uses LabVIEW to complete real-time monitoring, historical query, data logging, management and control of the entire CAN monitoring system.

Key Words：CAN bus，Microcontrollers, transducer, LabVIEW

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1现场总线CAN的国内外研究现状 1

1.2课题选题的背景和意义 1

1.3论文研究的主要内容 2

第2章 CAN总线技术及其应用 3

2.1 CAN总线的来源及特点 3

2.2 CAN总线的技术规范 4

2.2.1 位数值表示和通信距离 4

2.2.2报文格式 4

2.2.3错误检测和处理 5

2.3 本章小结 5

第3章 下位机的硬件及软件设计 6

3.1下位机的硬件设计 6

3.1.1 温度传感器的选择及使用 6

3.1.2 单片机的选型及节点测温电路 7

3.1.3 CAN控制器的选型及使用 8

3.1.4 整体电路原理图 9

3.2下位机的软件设计 12

3.2.1 单片机检测温度的编程 12

3.2.2 CAN通讯的编程 14

3.3本章小结 17

第4章 上位机的人机界面设计 18

4.1 LabVIEW的编程及设计 18

4.2 前面板以及VI程序设计 18

4.2.1 登录界面 19

4.2.2 修改密码菜单 21

4.2.3温度采集主程序 22

4.3 本章小结 24

第5章 实验仿真结果 25

5.1 仿真调试 25

5.2 结果分析 26

5.3 本章小结 26

第6章 总结与展望 27

6.1全文总结 27

6.2展望 27

参考文献 28

致 谢 29

第1章 绪论

1.1现场总线CAN的国内外研究现状

CAN总线是为了解决汽车上各种电子器件的连接问题而研发的，现如今已经成为各行各业广泛应用并唯一成为国际标准的现场总线^[3]。如今，在许多复杂仪器的自动监测方面都是用CAN总线来进行信息通讯。

CAN总线不仅安装方便结构简单，而且通讯上相比其他总线有高准确度、迅速等优点，所以CAN总线在各行各业都有很好地发展潜力，越来越多的公司也已经开始研究用CAN总线技术来解决复杂的通讯问题^[4]。许多大型设备系统复杂，需要对各种各样的信息进行采集、处理、控制、通讯等操作，为保证这些设备的可靠工作，要求各功能模块能进行数据交换、低成本的硬件接口、通信线路尽可能少、抗干扰能力强、能进行通信错误检测和自动恢复，CAN技术的应用便可以很好地解决这些问题。

监测系统的数据来源是各种各样的传感器，不同的传感器原理不同，所以进行数据通讯时的信号也不同，考虑到系统的整体连接简便，需要将不同传感器的输出转化为统一标准，一般为电压或电流信号。各种不同的传感器都输出标准信号，这样就可以都通过一根总线与监控计算机相连，统一进行数据交换，简化结构。