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目 录
摘 要 1
关 键 词 1
Abstract 2
Keywords 2
第1章 引 言 1
第2章 单片机概论 3
2.1 单片机的特点及发展概况 4
2.2 单片机的基本组成 4
2.3 单片机的特点 5
2.4 单片机的发展概况 7
2.5 单片机的主要技术发展方向 7
2.6 80C51系列内部资源的扩展 8
第3章 监控系统设计硬件介绍 9
3.1 监控系统硬件结构 9
3.2 设计方案 9
3.3 系统设计所选用的器件介绍 9
3.4 设计原理 11
第4章 监控系统接口电路 12
4.1 CAN总线控制电路 12
4.2 AD0809采样电路 13
4.3 DS12C887时钟电路 16
4.4 液晶显示电路 17
4.5 键盘扫描电路 25
4.6 静态数据存储器连接电路 26
第5章 监控系统软件设计 28
5.1 概述 28
5.2 各个部分的程序设计 28
5.2.1 AD0809采样电路程序设计 28
5.2.2 CAN总线程序设计 29
5.2.3 DS12887时钟电路程序设计 31
5.2.4 液晶显示程序设计 32
5.2.5 键盘扫描程序设计 35
5.3 程序调试结果 37
第6章总结 38
致 谢 39
参考文献 40
第1章 引 言
CAN总线作为有效支持分布式控制的多主串行现场总线之一，以其检错能力强、通讯硬件接口简单、通讯介质选择灵活、可靠性高、实时性强、价格低等特点而被受现场设备互连的青睐，广泛应用于汽车自动化、楼宇自控、工业控制等领域。针对工业现场被控对象地域分布广、实时性、快速性要求较高的需求，为提高温度和酸度监测系统的效率、性能和智能化水平，因此，提出了基于CAN总线的一种结构简单、可靠性高、实时性好的温度/酸度监测系统设计。
现场总线发展迅速，现处于群雄并起、百家争鸣的阶段。目前已开发出有40多种现场总线，其中最具影响力的有5种，分别是FF、Profitbus、HART、CAN和LonWorks：
1)FF由美国仪器协会（ISA）1994推出，代表公司有Honeywell和Fisher-Rosemount，主要应用于石油化工、连续工业过程控制中的仪表。目前基于FF的现场总线产品有，美国Smar公司生产的压力温度变送器，Honeyweill&Rockweill推出的ProcessLogix系统，Fisher-Rosemount推出的PlantWeb。
2）Profibus由德国西门子公司1987年推出，主要应用于PLC。产品有三类：FMS用于主站之间的通讯；DP用于制造行业从站之间的通讯；PA用于过程行业从站之间的通讯。
3）HART美国Rosemount公司1989年推出，主要应用于智能变送器。HART为一过渡性标准，它通过在4-20mA电源信号线上叠加不同频率的正弦波（2200HZ表“0”，1200HZ表“1”）来传送数字信号，从而保证了数字系统和传统模拟系统的兼容性，预计其生命周期为最近20年。
4）CAN由德国Bosch 6公司1993年推出，应用于汽车监控、开关量控制、制造业等。介质访问方式为非破坏性位仲裁方式，适用于实时性要求很高的小型网络，且开发工具廉价。Motorala、Intel、Philips均生产独立的CAN芯片和带有CAN接口的80C51芯片。
5）LonWorks由美国Echelon公司1991年推出，主要应用于楼宇自动化、工业 自动化和电力行业等。LonTalk的全部7层协议，介质访问方式为P-P CSMA（预测P-坚持载波监听多路复用），采用网络逻辑地址寻址方式，优先权机制保证了通讯的实时性，安全机制采用证实方式，因此能构建大型网络控制系统。基于LonWorks的总线产品有美国Action公司的Flexnet&Flexlink等。
从"九五"开始,我国政府就投资支持现场总线的开发,其中CAN等总线在国内已经得到较广泛的应用,被大量地应用于工农业监控、电厂测控、火灾报警、变电站控制、煤炭综合监控等。很多大专院校及科研单位也投入大量的人力和资金加强现场总线,尤其是CAN总线技术的研究和开发。
综合CAN总线的上述技术、特点及其在各个领域的应用情况,可以预测CAN总线将来的发展会有以下趋势:
1)CAN将在竞争中占有一定的优势。目前市场上的现场总线产品除了国际标准IEC61158中包含的8种类型外,还有很多,如:LonWorks、DeviceNet等。在今后一段时间内,这些总线产品将与CAN总线共同发展,互相竞争。由于CAN总线所具有的高可靠性、实时性和灵活性等突出优点,加上广泛的应用基础,预计CAN总线将越来越受欢迎,并最终成为市场占有率很高的主要总线产品之一。
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