1.跪求有关于I2C总线的毕业论文
基于I2C总线气体检测系统的设计论文编号:JD668 论文字数:18422,页数:47摘 要本文介绍了一种单片机控制的高精度气体流量检测系统。
本系统以8位高性能单片机87C591为核心,以具有I2C总线控制接口的芯片(如:A/D、D/A转换器,LED显示芯片,数据存储器等)为外围器件,对管道气体压力、温度、流量的信号进行采集,由软件对数据进行处理,实现对管道气体压力、温度、流量的精确测量、显示和记录。本文简要论述了当前单片机测控领域常见的同步串行扩展总线I2C的基本原理,以及带I2C总线接口的外围器件的应用,给出了详细的硬件原理电路和软件设计。
关键词:气体检测;I2C总线;单片机 Design of gas detection system based on I2C busline spirit check-upAbstractThe paper introduces a gas testing system of high precision controlled by single-chip microcomputer. The system adopts 87C591 as the core chip, and the accesses with I2C bus as peripheral circuits (for example: A/D, D/A commutator, LED displaying chip, data accumulator, etc), collecting the signal of the piping gas' pressure, temperature and currency. Then the software will charge the data, accomplishing the exact measurement, displaying and recording. The paper expounds the primary principle of I2C serial buses for extending in the field of measuring and controlling by single-chip microcomputer, and the application of the peripheral devices of the I2C bus. And the principle for designing the hardware circuit and the software are detailed discussed.Key words: gas detection;I2C-BUS;Mcu- 目 录摘要…………………………………………………………………………………IAbstract……………………………………………………………………………Ⅱ前言…………………………………………………………………………………1检测系统的总体设计……………………………………………………………3检测系统的总体结构……………………………………………………………3检测系统的基本原理……………………………………………………………4第2章 I2C总线的结构与工作原理………………………………………………52.1 I2C总线的概念………………………………………………………………52.2 I2C总线的基本原理…………………………………………………………52.2.1I2C总线的接口电路……………………………………………………… 5 2.2.2I2C总线的信号及时序定义…………………………………………52.2.3I2C总线上的数据传送格式………………………………………………62.2.4I2C总线的寻址约定………………………………………………………82.3 I2C总线器件到总线线路的电气连接…………………………………………10 2.3.1I2C总线器件的供电………………………………………………………10 2.3.2标准I2C总线器件电阻RP和RS的最大和最小值………………………10第3章 气体检测系统的硬件设计…………………………………………………113.1 检测系统CPU的选择…………………………………………………………113.2 A/D转换器的选型设计……………………………………………………… 143.3 温度传感器及电路的设计…………………………………………………… 16 3.3.1敏感元件的选用…………………………………………………………16 3.3.2采样放大电路……………………………………………………………18 3.4 压力传感器及电路的设计……………………………………………………19 3.4.1敏感元件的选用…………………………………………………193.4.2采样放大电路……………………………………………………………20 流量传感器及电路设计………………………………………………………203.5.1敏感元件的选用…………………………………………………………203.5.2采样放大电路……………………………………………………………213.6 键盘、显示电路…………………………………………………………223.6.1显示芯片的选型设计……………………………………………………223.6.2键盘路的设计……………………………………………………………263.7 系统电源设计……………………………………………………………273.7.1±5V直流电源的设计……………………………………………………273.7.2+12V直流电源的设计……………………………………………………28第四章 系统的软件设计………………………………………………………304.1 主程序模块……………………………………………………………………304.2 键盘、显示模块………………………………………………………………314.3 数据采集模块…………………………………………………………………32结论…………………………………………………………………………………34参考文献……………………………………………………………………………35致谢………………………………………………………………………………。
2.跪求有关于I2C总线的毕业论文
基于I2C总线气体检测系统的设计 论文编号:JD668 论文字数:18422,页数:47 摘 要 本文介绍了一种单片机控制的高精度气体流量检测系统。
本系统以8位高性能单片机87C591为核心,以具有I2C总线控制接口的芯片(如:A/D、D/A转换器,LED显示芯片,数据存储器等)为外围器件,对管道气体压力、温度、流量的信号进行采集,由软件对数据进行处理,实现对管道气体压力、温度、流量的精确测量、显示和记录。本文简要论述了当前单片机测控领域常见的同步串行扩展总线I2C的基本原理,以及带I2C总线接口的外围器件的应用,给出了详细的硬件原理电路和软件设计。
关键词:气体检测;I2C总线;单片机 Design of gas detection system based on I2C bus line spirit check-up Abstract The paper introduces a gas testing system of high precision controlled by single-chip microcomputer. The system adopts 87C591 as the core chip, and the accesses with I2C bus as peripheral circuits (for example: A/D, D/A commutator, LED displaying chip, data accumulator, etc), collecting the signal of the piping gas' pressure, temperature and currency. Then the software will charge the data, accomplishing the exact measurement, displaying and recording. The paper expounds the primary principle of I2C serial buses for extending in the field of measuring and controlling by single-chip microcomputer, and the application of the peripheral devices of the I2C bus. And the principle for designing the hardware circuit and the software are detailed discussed. Key words: gas detection;I2C-BUS;Mcu- 目 录 摘要…………………………………………………………………………………I Abstract……………………………………………………………………………Ⅱ 前言…………………………………………………………………………………1 检测系统的总体设计……………………………………………………………3 检测系统的总体结构……………………………………………………………3 检测系统的基本原理……………………………………………………………4 第2章 I2C总线的结构与工作原理………………………………………………52.1 I2C总线的概念………………………………………………………………52.2 I2C总线的基本原理…………………………………………………………52.2.1I2C总线的接口电路……………………………………………………… 5 2.2.2I2C总线的信号及时序定义…………………………………………52.2.3I2C总线上的数据传送格式………………………………………………62.2.4I2C总线的寻址约定………………………………………………………82.3 I2C总线器件到总线线路的电气连接…………………………………………10 2.3.1I2C总线器件的供电………………………………………………………10 2.3.2标准I2C总线器件电阻RP和RS的最大和最小值………………………10 第3章 气体检测系统的硬件设计…………………………………………………113.1 检测系统CPU的选择…………………………………………………………113.2 A/D转换器的选型设计……………………………………………………… 143.3 温度传感器及电路的设计…………………………………………………… 16 3.3.1敏感元件的选用…………………………………………………………16 3.3.2采样放大电路……………………………………………………………18 3.4 压力传感器及电路的设计……………………………………………………19 3.4.1敏感元件的选用…………………………………………………193.4.2采样放大电路……………………………………………………………20 流量传感器及电路设计………………………………………………………203.5.1敏感元件的选用…………………………………………………………203.5.2采样放大电路……………………………………………………………213.6 键盘、显示电路…………………………………………………………223.6.1显示芯片的选型设计……………………………………………………223.6.2键盘路的设计……………………………………………………………263.7 系统电源设计……………………………………………………………273.7.1±5V直流电源的设计……………………………………………………273.7.2+12V直流电源的设计……………………………………………………28 第四章 系统的软件设计………………………………………………………304.1 主程序模块……………………………………………………………………304.2 键盘、显示模块………………………………………………………………314.3 数据采集模块…………………………………………………………………32 结论…………………………………………………………………………………34 参考文献……………………………………………………………………………35 致谢………………………………………………………………。
3.要求2000字论文现场总线或工业以太网与工程发展史
工业以太网就是用在工业上的以太网,总的来说,以太网是使用TCP/IP协议的。
在现场总线协议当中,为了提高传输效率,一般只定义七曾协议中的物理层、数据链层和应用层。为与以太网融合,通常在数据包前加入IP地址,并通过TCP来进行数据传输。
其实以太网就是现场总线,就好比总线的各种协议一样。工业以太网拥有的优势是: 1、可以满足控制系统各个层次的要求,使企业信息网络与控制网络得以统一; 2、设备成本下降,以太网卡的价格是总线网络借口卡的1/10; 3、以太网很容易和Internet集成; 采用以太网作为现场总线,拥有速度快、开发技术支持广泛(Java、VC、VB等)、硬件升级范围广而且价格低廉的优势。
4.can总线在系统应用中的抗干扰分析毕业论文
摘要: 针对我国变电站目前大多采用基于BITBUS总线和RS-485总线构建的监控网络系统所存在的缺点,介绍了一种利用CAN总线的高压开关柜在线检测系统,能更好地完善变电站监控系统的功能,提出了其主要硬件和软件的设计方案和实施并介绍了应用效果。
关键词: 在线检测系统 CAN 总线 现场总线 由于电子信息技术的进步,现场总线技术已经在高压开关柜功能智能化系统中得到了广泛应用,使高压开关柜的在线检测系统形成了一个分布式的监测系统,并使整个系统较传统的集中监测系统性能增强,功能更为完善。 1 CAN总线技术及其特点 在传统的变电站监测系统中,一般采用BITBUS总线和RS-485总线,但在实际应用中都有以下缺陷: a. BITBUS总线和RS-485总线上只能有一个主节点,无法构成多主系统,一旦主节点出现故障,系统就不能正常运行,导致整个系统的可靠性较差。
b. BITBUS总线和RS-485总线的抗干扰能力较差,不适应在高电磁环境下运行,而且其错误处理能力也很差。 c. 数据通信方式是命令响应式,下端节点只有在收到主节点的命令以后,才能响应,从而造成数据不能及时上传,导致整个系统实时性较差,不适用于开关柜在线检测这种要求实时性很高的系统中。
本文采用了目前在工业测控系统中常用的控制器局域网络CAN。CAN 总线采用差分驱动,可适用于高噪声干扰的环境且具有较强的纠错能力,目前已形成国际标准ISO11898规范〔1〕。
其价格低廉,可靠性高,结构灵活,为最有前途的现场总线之一。 CAN采用了OSI/ISO模型全部7层中的2层,即物理层和数据链路层,用户可以这2层为基础,根据实际需要开发相应的应用层通信协议〔1〕。
CAN 的主要特点如下: a. 可以多主方式工作,网络上任意节点均可以在任意时刻主动地向总线上其他节点发送信息,因而可以构成多主机系统。 b. 当CAN 节点严重错误时,具有自动关闭输出的功能,切断该节点与总线的联系,使总线上的其他节点及通信不受影响,故具有较强的抗干扰能力。
c. 采用非破坏性总线仲裁技术,当2个节点同时向总线上发送信息时,优先级低的节点主动停止数据发送,而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据,节省了总线冲突仲裁时间,避免了总线冲突。 d. 总线上的节点信息可以分成不同的优先级,以满足不同的实时要求。
e. 可以用点对点、一点对多点及全局广播等几种方式发送和接收数据。 f. CAN 的直接通信距离最远可达10km,此时传输速率只能达到5kbit/s;最高通信速率可达到1Mbit/s,此时最大传输距离为40m;CAN上的节点数实际可达110个。
g. CAN 采用短帧结构,每帧信息含有8个字节,并有CRC校验等检错措施,传输时间短,保证了数据出错率低。 h. 通信介质采用双绞线、同轴电缆或光纤,选择灵活。
总之,采用CAN 总线实时性强、可靠性高,用户接口简单,非常适用于变电所中构成高压开关柜故障在线检测系统。 2 系统总体设计方案 高压开关柜在线检测系统结构如图1所示。
整个系统通过CAN总线将各采集单元模块和监控计算机单元连成分布式结构的现场控制网络,网络中计算机和各个检测单元模块分别有自己的ID标志,且保证各自的ID不重复。由数据采集单元模块采集开关柜的各种信号参数,通过CAN总线送至系统监控机单元,建立起全变电站高压开关柜的数据库,计算机对整个CAN 总线系统进行监视管理,具有系统参数(如传输速率、节点地址等)设置、数据发送、数据接收、本机状态查询、节点状态查询、中断状态查询等功能。
系统监控机单元采用工业控制机配CAN 总线通信接口卡组成,它接收数据采集单元模块发来的数据,经计算机进行相应的计算处理得出高压开关柜的各个参数的值,根据各种参数及其波形等相关性质,从而具体分析得出高压开关柜的工作状态。CAN 总线通信接口卡使工控机能方便地连接到CAN 总线上,它由CAN 接口电路及其与计算机串口的连接电路组成,确保数据能准确地在CAN 总线和计算机之间流通。
3 硬件电路设计 由于计算机串口是标准的RS-232接口,发出的数据信号是以字节为单位进行传送,而CAN 总线信号是以帧为单位进行传送的,因此要想在计算机串口与CAN 总线之间进行数据传送,就必须有CAN总线通信接口卡,此卡的作用就是把计算机串口发出的信号和CAN 总线发出的信号进行格式转换,使每一方都能识别对方发送来的信号,实现数据流通。 本文CAN 总线通信接口卡硬件电路设计如图2所示,图中省略了振荡电路和复位电路。
3.1 CAN 接口电路〔2〕 3.1.1 CAN 控制器的选取① 采用SJA1000芯片,它支持CAN2.0B通信协议,它与仅支持CAN2.0A的CAN控制器PCA82C200在硬件和软件上完全兼容,并在其基础上增加了新功能:标准帧数据结构和扩展帧数据结构,这两种帧格式都有单2 双接收过滤器;64byte的接收FIFO;可读写访问的错误计数器和错误限制报警及只听方式等。 3.1.2 CAN 收发器① PCA82C250是Philips公司的CAN控制器和物理总线间的接口,可提供对总线的差动发送和接收 能力。
它有三种不同的工作方式:高速、备用和斜率控制。一般采用斜率控制方式。
硬。
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