跟着科学技能的开展，智能操控技能开端在电子测验范畴广泛地使用。在现代工业测控体系中，人们往往将各种传感器挂接在现场总线上，组成传感器网络体系，各种传感器设备别离作为其间的一个网络节点，通过现场总线完结节点与操控中心之间以及节点与节点之间的信息传输。一般，人们选用CAN总线将大部分传感器连接起来，因而，传感器也需相应地智能化并一致数据接口。本文依据C8051F060单片机规划一款带有CAN通讯接口的温湿压数字传感器体系，该体系能对压力传感器输出的压力模拟信号进行信号调度和模数转化；能处理并传输温度、湿度和压力数据，建立CAN总线传感器网络以完结数据的收集和通讯。
数字传感器体系整体方案规划
依据数字传感器体系的使命和功用，体系作业原理如图1所示。首要传感器收集压力信号，并对压力信号进行跟从滤波处理，然后收集温湿度数据，并进行数据的编帧处理及数据的通讯。通过传感器收集和预处理之后的数据依照指定的CAN使用协议，通过CAN数据通讯接口传输到CAN总线，数据由相应的节点收集并存储，或许直接传送给上位机，通过上位机软件实时监测各个节点的数据。
图1 数字传感器体系作业原理图
数字传感器体系首要由操控中心模块、压力收集模块、温湿度收集模块、CAN总线模块及电源模块等部分组成。操控中心模块选用C8051F060单片机；为了完结温湿压数据的收集，数据收集模块选用SHT15、MPX4200A、TLV2402和MAX291等器材；为了完结组成通讯网络、传输数据和完结总线冗余，CAN总线模块选用高速光耦、CD4052、TJA1050等器材。
数字传感器体系硬件规划
操控中心模块规划
操控中心模块选用C8051F060单片机，它是美国Cygnal公司推出的彻底集成混合信号片上体系型MCU。C8051F060单片机选用与8051兼容的专利内核CIP-51，速度高达25MIPS，并具有59个数字I/O引脚、5个16位通用定时器、6个带有捕捉/比较模块的可编程定时器/计数器阵列。一起，片内还集成了两个16位、1Msps的ADC和2个12位DAC、3个电压比较器、看门狗定时器，VDD监视器和温度传感器。该芯片上集成有64KB的FLASH和4352B内部RAM，以及硬件完结的SPI、SMBus/I2C和2个UART串行接口。最重要是，C8051F060单片机还集成了CAN总线操控器，这使得选用CAN总线开发C8051F060单片机具有抗干扰性强、开发费用低价、可适用于工业现场使用等特色。
操控中心模块的作业原理如图2所示，C8051F060单片机作为操控中心模块的中心器材，首要担任操控SHT15收集温湿度数据以及收集和转化通过跟从滤波之后的压力数据，然后对这些信号进行数据处理（滤波处理、数据编帧、数据缓存等）；一起，因为C8051F060单片机本身具有CAN通讯接口，因而它还能够完结数据传输。
依据图2规划的操控中心模块详细电路如图3所示。C8051F060单片机正常运转之前，有必要初始化使用端口和时钟，C8051F060单片机的端口引脚都能接受3V~5V电压值，并且P0~P3管脚的形式状况都是能够依据需求装备的；为了完结体系时钟，本规划选用外部晶体振荡驱动电路驱动外部晶振。
图2 操控中心模块作业原理图
图3 操控中心模块电路图
