：在工业控制领域，温度测量是不可或缺的工作。随工业控制精细化、多点化要求，，硬件电路由微处理器、CAN控制器与驱动器、数字测温芯片DS18B20、LCD、复位电路等几部分所组成，单片机STC89C52RC是硬件电路的核心，承担 CAN控制器的初始化、数据收发控制等任务。实验证明，该系统精度高，可靠性好，结构相对比较简单，成本低，适合使用的范围内可取代传统测温系统。

  在工业控制领域，温度测量是不可或缺的工作。随工业控制精细化、多点化要求，多点测温系统的需求空间慢慢的变大。CAN（控制器域网，Controller Area Network）总线在组网和通信功能上的优点以及它的高价比决定了它在众多领域具有广阔的发展前途，尤其是在分布在多点测温应用方面。本文基于 CAN 总线设计了一个多点红外测温系统，能够实时对多点进行测温，具有测温范围广、精度高、环境适应能力强等特点。

  CAN 总线多点测温系统主要由现场设备，主控设备和计算机组成，系统总体结构图如图 1。

  DS18B20 传感器能把温度直接转换成串行数字信号供微控制器做处理。由于每个传感器含有唯一的硅串行数，故一条总线上可以有任意多个 DS18B20 芯片。 本设计中的 DS18B20 是在模拟的现场节点上的，采用不一样材质的通信电缆，其最大测温范围不一样。因此，使用 DS18B20 设计长距离测温系统时，电容与阻抗匹配问题是不可忽略的一个因素。DS18B20 的寄生电源模式有两项基本功能，一是保证微处理器和 DS18B20 之间的正常通讯，二是为 DS18B20 提供电源。实际应用中当单总线 个时，就需要仔细考虑微总线驱动问题，这一点进行测温时要尤为注意。

  由于 STC89C52 的 P1、P2、P3 口内部都有上拉电阻，为减少硬件电路的复杂度，在这里选用 STC89C52 的 P1 口来做为数码管的段码控制口，P2 口的四位做为数码管的位选信号，从而省去了数码管复杂的驱动电路，也降低了硬件设计的难度；为了节约单片机的端口资源，同时减少相关成本，这儿选用四位一体的共阴数码管做为显示设备，采用动态扫描的方法显示，比着用四个独立的数码管来显示要容易的多，硬件也简单的多。

  根据设计的基本要求，主控板需要将模拟的三个现场节点的温度值读取过来并在液晶上显示，为了可以同时显示汉字和字符，这儿选用 YJD12864 做为液晶显示模块，相比于只能显示字符的 1602，12864 的显示更加美观，更加人性化。YJD12864 有并行数据传输和串行数据传输两种工作方式，本设计选用 8 位并行传输方式，STC 单片机的 P1 口做为 12864 的数据口；P2.1 接 12864 的 4 脚，用来向 12864 发送数据和控制指令；P2.2 接 12864 的 5 脚，用来通知 12864 本次操作是读操作还是写操作；P2.3 接 12864 的 6 脚，对 12864 操作的使能信号，高电平使能操作。

  设计要求中规定，现场设备将温度值传给主控设备，然后主控设备再将数据传送到上位机显示，并且上位机可以每时每刻更改现场设备参数，以此来实现远程控制；为满足上述设计的基本要求，这里使用 485 加 232 的方式通讯，由于 232 的传输距离有限，虽然 CAN 总线宽范围的传输距离能够弥补 232 这一缺点，且设计成本低，但考虑到现场的各种干扰信号很复杂，一旦现场噪声到达极值时可能会连同上位机一并损坏；而 485 则不同，它是一个半双工通讯器件，其采用平衡压差的方式传输数据，使得数据线上的衰减和干扰都大幅度的降低，从而加大了传输距离，提高了抗干扰能力，故在这里又加了一层 485 的通讯，不仅使现场和上位机有效地隔离，而且进一步加大了数据传输的距离。

  智能 CAN 总线节点的软件主要用来完成三项任务：一是温度传感器的采样；二是现场节点将数据传送给主控节点，由主控节点将数据处理之后送给上位机显示；三是主控节点随时准备接收上位机传来的参数，并通过 CAN 总线发给现场节点修改相关参数。主控节点的流程如图 2。

  该系统，主要操作包括高低温报警数据的写入、温度数据的读取、数据处理、码制转换以及数码显示等几部分；对 DS18B20 处理时要注意以下几点：①每次读写之前要复位；②收到信号后等待 16 ～ 60 μs 后发出 60 ～ 240 μs 的存在低脉冲，主 CPU 收到此信号后表示复位成功；③紧接着依次发送一条 ROM 指令、RAM 指令，这样才可以对 DS18B20 进行正确操作。

  CAN 初始化主要是设置 SJA1000 的参数。需要初始化的 CAN 控制寄存器有：模式寄存器、时钟分频寄存器、接收代码寄存器、输出控制寄存器等。SJA1000 的初始化程序如下：

  在这里需要说明一下，上位机给主控板发数据时，当发送的第1个数据是字符“$”，最后1个数据是字符“*”时，主控板才认为接收到的是有效数据，否则，主控板不对接收到的数据来进行处理；用发送的第 2 个字符来区分要发送的数据是送给哪一个现场节点的，字符“A” 表示现场节点 1，字符“B”表示现场节点 2，字符“C”表示现场节点 3；第 3 ～ 6 个字符是要传送的高低温报警值，高温在前，低温在后。

  为了验证设计系统的稳定性和准确性，对系统显示模块、测温模块、CAN 总线模块及串口通信进行调试。调试完毕后，我们用设计的测温系统在实验室不同时间段不同地点采集十组数据，其中上午测试五组，下午测试五组，除了测温方法不一样，其他因素全部相同，具体数据如表 1 所示。

  由表可知，系统对照值与测量值，最大偏差小于0.2，系统测温方案的可靠性较强。

  本文利用红外辐射测温的原理，计了一种基于 CAN 总线 为传感器的多点红外测温系统，硬件电路由单片机 STC89C52、CAN 控制器、测温芯片 DS18B20、LCD、LED、串行通讯口、复位电路等几部分所组成。基于 CAN 总线的多点红外测温系统具有测温范围广、精度高、环境适应能力强等特点。该系统通过 CAN 适配器与计算机连接，可以方便地构成分布式测控系统。实验表明，该系统不仅仅具备高精度温度测控功能，而且通过 CAN 总线实现对多个地区温度进行集中监控，具有测温范围广、精度高、环境适应能力强等特点。

  [1] 王奥运,范冰新,潘等.基于CAN总线的远程温度采集系统[J].山西电子技术,2015(3)19-21.

  [5] 杨博雄,倪玉华.无线传感网络[M].北京:人民邮电出版社,2015.