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研 究 论 著 I T HES IS & R ES E AR C H R E PORT ·45 · 基于 CAN 总线的舱室微环境远程监控系统的设计 张文 昌 ， 刘志 国 ， 崔 向 东 ， 程 智 [摘要】 目的 ： 设计基 于CAN总线的舱 室微环 境远 程监控 系统 ， 以满足远 程舱 室 内部微 环境对湿度 、 压 力、 温度等指标 的 控 制 需要 。 方 法 ： 应 用CAN 总 线技 术 可 实 现舱 室微 环 境 现 场 监 控 系统 ， 另 外 用C P2200芯 片 设 计 以太 网接 1 3"． 将 CAN 总线 系统接 入 以 太 网络 中 ， 使 网 内任 意 一 台计 算机 都 能对 舱 室 内部 微 环 境进 行 远 程 监 控 。结 果 ： 该 系统 除 能对 现 场 进 行 监 控 ， 还 具 有 以太 网接 1 2 ／ ' ， 实现 远 程 监 控 。 结 论 ： 提 高 了军 队 卫 生 装 备远 程 监 控 能 力 和 信 息 化 水 平 。 [关键词]CAN 总线 ； 远程监控 ； C805l F040 ； CP2200 [ 中国图书资料分类号1 TN9 19 [ 文献标 志码 ]A [ 文章编号 ] D esi gn of S u perv ision and C ontrol Sy stem for M ic ro- en v iron m en t 1003— 8868 (20 10 )03— 0045— 03 in C om p artm ent B ased up on C A N B US Z H A NG W en— chang， L IU Z hi — guo， C U I X i ang— dong， C H E NG Z hi ( Institute of Medical E quipment， Academy of Military Medical Sciences， Tianjin 300161， China) Objective To develop the CAN bus— — based supervision and control system fo r the micro— — enviro nment in the compartment，to satisfy its requireme nts for tenlpe rature，pressure，humidity．Methods A bstract CA N bus technology was used to real ize the sup erv isi on ＆ control of m icro —envi ronm en t i n the comp artme nt．an d CP 22 00 E th ern et i nter f ace ch ip was al so ap pl ied to the desi gn o f the E th ernet network in ter f ace，w hi ch m ade any co mpu ter in th e ne t ab le to sup ervi se an d control micro— environment f o r long distance． R etmlts The system． besides remote supervision and control through E thernet network inter f ace． could also be used f o r f i led monitoring． Conclusion It c an improve the capability of long — distance supervision ＆ control and the informatization level of militar y medical equipment． [C hinese Medical Equipment J ournal， 2010 ， 31(3) ： 45- 47】 K e-y w or d s CA N bus；lo ng～di sta nce su pervi si on and control ；C 805 1F 0 40 ；CP 22 00 1 S f 言 20 世纪 80 年 代初 ， 德 国 BOSCH 公 司 提 出 了 Hj 控 制 器 局 域 网 络 (controller area network ， CAN ) 来 解 决 汽 车 内 部 的 复 杂 信 号接 线 。 在现 代 轿 车 的设 计 中 ， CAN 已 经 成 为 必 须 采 用 的 装 置 ， 奔 驰 、 宝 马 、 大 众 、 沃 尔 沃 及 雷 诺 汽 车 都 将 C AN 作 为 电 子控制器联 网的手段I 。目前， CAN 的应用 已不再局限于汽车 行 业 ． 而 扩 展 到 机 械 工 业 、 纺 织 机 械 、 农 用 机 械 、 机 器 人 、 数 控 机床 、 医疗器械 、 家用电器及传感器等领域I 。国内应用 CAN 总线技术设计监控系统已有 大量成功案例 ， 如： 电气火灾监控 系统 、 石油钻井监控 系统 、 远程 工业电表抄表 系统 、 智能停 车 监控系统 、 煤矿安全综合监控 系统 等。CAN 属于总线式 串行 通 信网络 ， CAN 总线 的数据 通讯 具有突出的可靠性 、实 时性 和灵 活 性 微 环 境 是 指 以 人 为 主 体 的空 间有 效 环 境 ，卫 生 技 术 车 辆 舱 室微环境主要满足内部人员舒适要求 ，保证人体温度调节 处于正常的平衡 状态 ， 主 观感 觉 良好 ， 并能保证最佳 的人一 机 工 效 ． 特别是作业暴露 时间长 、 执 勤率高 、 操作难度及任 务要 求 高的轻劳动强度的智力作业 、协调工作 以及供较长时间休 息用的工作舱室或其作业阶段。 对于有特殊要求 的舱 室内部 ， 止 负雎 需 要 实 时 监 控 。 基金项 目： 军事 医学科学院卫生装备研究所科研基金项 目(0534 ) 作者简介 ： 张义吕( 1 982一)， 男 ， 1 h 东淄博人 ， 硕士 ， 助 理工程师 ， 主要从 事机电一体化方面 的研究 工作 ； 刘志 国(1965一)， 男 ， 天津蓟县人 ， 高级 1 程师． 丰要从事机电一体化方面的研究 l r 作。 作者单位：300161 天津军事医学科学院 卫生装 备研究所 ( 张文昌 、 刘 志 国 、 崔 向 东 、 程智 ) 通 讯 作 者 ： 张 文 昌 ． E— mail ： zwe050 1@163． coin 应 用 C AN 总 线技 术 能 较 好 地 实 现 卫 生 技 术 车辆 舱 室 微 环境现场监控 ． 此外在控制 器上开发 以太网接 口． 通过 TCP／ IP 协议与网络其他计算机通信 ， 使 网络 上的所有主机都能监 控该舱室 的做环境指标 ， 实现远程监控和信息共享 ， 提 高军 队 卫生 装 备 自动 化 、 信息 化 水 平 和 远 程 监 控 能 力 。 2系统 硬 件 电路 设 计 系统 主要 包括现场 CAN 总线测控 模块 、以太 网接 口模 块 、 远端主机等 ． 如图 1 所示。 图 1 CA N 总线 舱 室 微 环 境 远 程 监 控 系 统 组成 图 其 中， CAN 总线 测控 模块 主要 完成 对传 感器信 号 的采 集 、 对执行部件的控制 和对 CAN 总线信号的收发 功能 。它 由 单 片 机 C805 1F040 、 CAN 总线 驱 动部 件及 光 耦 隔离 部件 组 成 C805 1F040 系列器件是完全集成的混合信号 片上 系统型 MCU ． 具 有 64 个数字 I／ O 引脚 ． 集 成 了 CAN2． OB 控制器 ． 只 需外 加一个 CAN 收发器 ， 进行 电气转换 为平衡 差分码 ， 即可 连入 CAN 网络l引 。CAN 控 制器和物 理总线 之间 的接 口采用 PCA82C250 芯片 ． 该芯片 可以提供对总线 的差动发送能力和 对 CAN 控制器的差动接 收能力 ， 并且具有很高 的抗 电击 电磁 ·医疗 卫 生 装 备 · 2010 年 03 月 第 31 卷 第 03 期C hinese Medical Equipment J ournal·V o1． 31-No． 03·March·2010 里 里 E ～ 里一 辟 二 一 匦 H L 从