基于CAN總線的育嬰房溫度控制系統(tǒng)設(shè)計1引言

新生兒的各系統(tǒng)臟器功能尚未成熟，免疫功能低下，體溫調(diào)整功能較差。因此，最好使嬰兒處于“中性溫度”的環(huán)境中，在這個環(huán)境溫度中，皮膚的蒸發(fā)、散熱量是最低的，整個新陳代謝率也是處于最低狀態(tài)。育嬰箱以科學(xué)的方法，為新生兒制造一個溫度相宜的舒適環(huán)境，保障新生兒安康發(fā)育。

CAN（ControllerAreaNetwork）總線是目前國際上應(yīng)用最廣泛的開放式現(xiàn)場總線之一，歸屬于工業(yè)現(xiàn)場總線的范疇。與一般的通信總線相比，CAN總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的牢靠性、實時性和敏捷性。

本文提出了以CAN總線方式來治理整個育嬰房，每個育嬰箱作為一個節(jié)點。

CAN總線多主機的特點使得每個節(jié)點都可以與上位機相互通信，并且可以掛載大量育嬰箱節(jié)點。

2系統(tǒng)總體設(shè)計

整個育嬰房溫度掌握系統(tǒng)由上位監(jiān)控PC機、CAN-RS232轉(zhuǎn)換接口、育嬰箱節(jié)點構(gòu)成。上位監(jiān)控PC機主要負責(zé)對各育嬰箱節(jié)點數(shù)據(jù)的接收與治理、掌握命令的發(fā)送以及各育嬰箱節(jié)點溫度狀態(tài)的實時顯示。各育嬰箱節(jié)點掛載到CAN總線上，主要負責(zé)監(jiān)控育嬰箱溫度，對采集來的溫度數(shù)據(jù)進展打包數(shù)字處理，通過CAN收發(fā)器發(fā)送到CAN總線。CAN-RS232轉(zhuǎn)換接口主要負責(zé)是上位機與CAN總線的數(shù)據(jù)通信。整個系統(tǒng)的構(gòu)造框圖如下所示：

3上位機與CAN總線通信

CAN-RS232轉(zhuǎn)換接口電路圖如下所示：

3.2CAN-RS232轉(zhuǎn)換接口軟件設(shè)計

CAN總線的通信協(xié)議與上位機所需的RS232串口通信協(xié)議需要轉(zhuǎn)換，CAN-RS232通信協(xié)議轉(zhuǎn)換程序流程圖如下所示：

4育嬰箱節(jié)點設(shè)計

4.1育嬰箱節(jié)點硬件設(shè)計

每個育嬰箱都是CAN總線上的一個獨立節(jié)點。育嬰箱節(jié)點主要包括單片機掌握模塊、溫度采集模塊、LCD顯示模塊、鍵盤輸入模塊、繼電器模塊、溫度掌握設(shè)備、聲光報警模塊、CAN收發(fā)器。詳細框圖如圖4所示。

鍵盤模塊用于該溫度掌握節(jié)點的開啟和關(guān)閉，同時也是設(shè)定溫度上下限的備用選擇。繼電器模塊用于當(dāng)溫度超出設(shè)定溫度范圍界限時開啟或關(guān)閉升溫降溫設(shè)備。蜂鳴器及LED模塊則用于聲光報警。LCD顯示屏主要用于顯示當(dāng)前溫度以及設(shè)定的溫度超出界限。

4.2育嬰箱節(jié)點軟件設(shè)計

育嬰箱節(jié)點軟件設(shè)計流程圖如下：

5結(jié)語

本文提出了以CAN總線方式來治理育嬰房，能夠?qū)Υ罅坑龐胂溥M展實時監(jiān)控，數(shù)據(jù)通信牢靠，并且經(jīng)濟本錢較低。本設(shè)計應(yīng)用性比擬廣泛，類似的設(shè)計也可以應(yīng)