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基于CAN总线的危险源监测系统的设计

作　者: 董厚辰
导　师: 牛滨
学　校: 哈尔滨理工大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 危险源监测系统 CAN总线
分类号: TP274
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 3次
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内容摘要

随着石油化工业迅猛发展，与危险化学品有关的恶性重大工业事故频繁发生，这引起了国际社会的高度关注。近年来，我国采取了一系列措施来强化危险化学品的安全监管，目前全国危险化学品安全生产形势呈现好转态势。但由于生产基础薄弱、企业安全管理水平不高、监测技术落后等原因，危险化学品重特大事故还时有发生，因此，危险源监测系统成为了防止重大的危险事故发生的必要途径。本论文设计了基于CAN总线的危险源检测系统，以期达到在安全环境下对各种危险源的监测，并设计了上位机，完成了数据通信。研究了危险源监测系统的原理，确定了监测系统的监测对象，包括温度、液位、压力、气体浓度等危险源的监测，并根据监测参数的范围，拟定了监测系统的设计方案。设计了以单片机为主控芯片的硬件电路，包括信号调理电路、A/D转换电路、微处理器外围电路、串口通信电路、液晶显示电路、键盘电路、电源电路存储电路、CAN总线通信电路等。在监测系统硬件设计的基础上，完成了单片机通信、数据采集处理等部分的程序设计。并设计了上位机界面，完成了CAN总线的通信测试。本课题设计的基于CAN总线的危险源监测系统具有硬件结构简单、交互界面友好、性价比高等特点，达到了预期的目的，可以满足市场需要，论文的研究具有一定的实际应用价值。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-14
  1.1 课题研究的目的及意义  10-11
  1.2 危险源监测系统的发展现状  11-12
  1.3 本文的主要研究内容  12-14
第2章 CAN 总线简介  14-19
  2.1 CAN 总线的产生与发展  14
  2.2 CAN 总线的特点  14-15
  2.3 CAN 总线通信协议比较  15-18
    2.3.1 CAN 总线与工业以太网比较  15-16
    2.3.2 CAN 总线与 RS485 总线比较  16
    2.3.3 CAN 总线与其他现场总线比较  16-18
  2.4 本章小结  18-19
第3章危险源监测系统硬件设计  19-37
  3.1 系统的总体设计  19-20
  3.2 数据采集模块  20-23
    3.2.1 温度测量  20-21
    3.2.2 有害气体浓度测量  21
    3.2.3 压力测量  21-22
    3.2.4 液位测量  22-23
  3.3 数据处理模块  23-28
    3.3.1 A/D 转换器  23-25
    3.3.2 微处理器  25-27
    3.3.3 端口扩展  27-28
  3.4 液晶显示和电源模块  28-30
  3.5 串口通信模块和存储模块  30-31
  3.6 键盘电路  31-32
  3.7 CAN 总线通信模块  32-36
  3.8 本章小结  36-37
第4章危险源监测系统软件设计  37-49
  4.1 主程序设计  37-38
  4.2 前端采集模块程序设计  38-43
    4.2.1 A/D 采样程序设计  39-40
    4.2.2 存储器程序设计  40
    4.2.3 键盘识别程序设计  40-42
    4.2.4 LCD 显示程序设计  42-43
  4.3 CAN 总线通信模块程序设计  43-47
    4.3.1 CAN 总线初始化  43-44
    4.3.2 CAN 总线数据通信  44-47
  4.4 RS232 与 CAN 总线转换程序设计  47
  4.5 本章小结  47-49
第5章上位机界面和 CAN 总线测试  49-54
  5.1 上位机界面  49-51
    5.1.1 用户登录界面  49-50
    5.1.2 系统操作界面  50
    5.1.3 历史数据查询界面  50-51
  5.2 CAN 总线通信协议测试  51-53
  5.3 本章小结  53-54
结论  54-55
参考文献  55-59
攻读硕士期间发表的论文  59-60
致谢  60

基于CAN总线的危险源监测系统的设计

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