试论基于CAN总线的粮仓测温系统设计

【摘  要】伴随着经济社会建设发展事业的快速持续优质推进，以及现代化粮库建设规模的逐渐增大，出于同时实现简化现场布线结构目标，以及远距离数据信息传输目标的现实需要，实现对粮库设施运行使用过程的动态监控，有技术团队基于对CAN总线技术组件，以及DS18B20传感器技术组件的运用，建构形成了满足现代化粮库实际使用需求的测温技术系统。文章将会围绕基于CAN总线的粮仓测温系统设计，展开简要的阐释分析。

【关键词】CAN总线;粮仓测温系统;设计;研究分析

引言

我国属于典型的农业大国，每年种植和收获的粮食数量规模庞大，受长期存在的旧粮积压问题的影响制约，我国常年有数量众多的粮食物资需要在粮库之中加以储存，客观上诱导粮库成为了粮食物资安全控制工作过程中需要运用的重要基础设施，以及粮食物资在具体流通过程中需要涉及的重要环节。在粮食物资仓储活动开展过程中，受粮食物资本身温度参数、粮仓内温度参数、粮仓内相对湿度参数、粮仓通风条件、虫害问题发生情况、天气环境条件，以及空气相对湿度参数的影响制约，粮食物资在仓储保存过程中极易发生陈化问题、劣变问题，以及霉变问题，继而给粮食物资的实际质量表现状态造成不良影响。遵照世界粮农组织公开发布的调查研究数据，全世界范围内每一年因虫食问题，以及存储条件失当问题而引致的粮食浪费约占世界粮食总量的8.50%，可谓触目惊心。从粮食仓储活动的具体实施过程角度展开阐释分析，粮仓内温度参数是判断揭示粮食储备状态的基本标志，也是衡量分析粮仓内已有粮食物资质量表现状态的主要依据，为控制确保粮食物资在存储过程中长期具备良好质量状态，粮库管理工作人员必须动态控制监测粮仓内粮食物资的温度状态，并且将粮仓空间内部的温度参数严格控制在一定范围之内。

1.粮仓测温系统的硬件选择思路

1.1总线技术组件的选择思路

在选择总线技术组件过程中，可以具体选择运用CAN总线技术组件和RS485总线技术组件，但是与RS485总线技术组件相对比，CAN总线技术组件具备鲜明的技术特点和技术优势，在执行高速率传输技术活动过程中，CAN总线技术组件和RS485总线技术组件在传输空间距离参数方面不存在显著差异，而在执行低速率传输技术活动过程中，RS485总线技术组件的最大传输距离参数为1219.00m，而CAN总线技术组件的最大传输距离参数则为10.00km，由此可以知道，CAN总线技术组件在长距离传输技术活动开展过程中具备着显著且鲜明的应用优势。

在总线利用率层面，RS485总线技术组件属于典型的单一化主从结构形式，其在一条总线技术组件之上只能安装配置一台主机设备，其实际执行的通讯技术环节均经由主机设备发起，在实际发出技术命令后，通常要求对应的技术节点立即做出应答，并且只有在接收到应答信息前提下，才能接续发出下一项技术命令，且在主机设备没有对外发出技术命令条件下，处在下方位置的技术节点将不会开展数据发送操作，继而能够有效避免发生数据错乱结果。

CAN总线技术组件具备多从结果结构特点，能够基于多个节点完成数据发送操作，在一个节点完成数据发送操作之后，如果另一个节点探测感知到总线技术组件处在空闲状态，则也可以立即开展数据发送操作环节，客观上显著改善提升了总线技术组件的使用效率。

1.2温度传感器技术组件的选择思路

DS18B20传感器技术组件属于现阶段较为常用的数字温度传感器技术组件，其在具体运行使用过程中能够稳定对外输出的数字信号，其适用的电压参数覆盖氛围介于3.00-3.50V之间。DS18B20传感器技术组件具备着较为独特的单线接口技术处理方式，其在与微处理器技术组件完成相互连接过程中，仅借助于对1个IO口条线组件的运用，就能支持实现基于两种技术组件之间的双向通讯技术目标;DS18B20传感器技术组件还能支持实现组网多点测温技术目标，且在实际化的技术使用过程中不需要配置使用任何种类的辅助性技术组件，其可以用于测量的温度参数覆盖范围介于-55.00℃～+125.00℃之间，其可编程分辨率参数介于9.00～12.00位之间，能够实现对粮仓内部温度参数的精确化测量技术目标。除此之外，DS18B20传感器技术组件还具备体积较小、硬件购置配备经济成本水平低，以及抗干扰技术能力强等特点。

2.粮仓测温系统的硬件设计思路

本次设计建造的粮仓测温技术系统经由测量层组成部分，以及控制层组成部分共同组成，测量层组成部分经由一系列的测量技术单元结构在相互并联条件下具体组成，且在每一个测量技术单元结构中均包含微控制器技术组件、温度传感器组技术组件，以及CAN收发器技术组件等;控制层组成部分通常經由携带有CAN接口卡技术结构的计算机设备组成。两个组成部分经由CAN总线技术组件完成相互连接。

数量众多的DS18B20传感器技术组件在单一总线技术组件之上构成相互并联技术关系，继而能够支持实现多点测温的技术控制目标。考量到DS18B20传感器技术组件并联过程中运用的CAN总线技术组件实际具备的驱动承载技术能力，以及具体生产技术活动现场实际面对的技术情况，在每一个微控制器技术组件的IO引脚结构之上并联配置DS18B20传感器技术组件。

微控制器STM32F407ZET6技术组件是本次设计的粮仓测温技术系统的核心组成部分，借由运用CAN总线技术组件完成与计算机设备之间的通信技术目标，在接收获取来源于计算机设备的技术指令条件下，具体完成数据信息上传操作技术环节，且借助于IO接口技术结构完成与构成相关并联技术关系的多组温度传感器技术组件之间的相互连接。

由于在与单总线技术组件相互连接过程中运用的接口结构具备漏极开路技术特点，或者是3态输出技术特点，因此需要将微控制器STM32F407ZET6技术组件对应的IO接口技术结构设置成漏极开路（open-drain）输出技术模式。

择取运用与微控制器STM32F407ZET6技术组件相配套的CAN控制器技术组件，择取SN65HVD230技术组件充当CAN收发器角色。

3.结束语

综合梳理现有研究成果可以知道，粮仓内温度参数是影响改变粮食物资储备质量状态的代表因素。借助于对电子测温技术设备的运用，针对粮仓内存储粮食的温度参数表现状态展开检测，有利于改善提升粮库日常业务开展过程中的总体效率，以及管理工作实施质量。

参考文献

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作者简介：伯天江（1987.05-）， 男，辽宁沈阳人，本科，汉族，中级职称，研究方向为粮食工程。