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摘 要： CAN具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强、成本低、结构简单等优点，而且CAN已经成为国际标准，并已被公认为几种最有前途的现场总线之一。本论文设计的题目是基于CAN总线的热水器控制系统，通过设计模拟远程热水器控制系统，设计目标是在一定程度上通过自动化来实现热水器的远程监控，包括对热水器远程上水、远程水温监测及水温、水量的设定等。这套系统可以广泛应用在工业自动化、船舶、医疗装备、工业装备，汽车产业等方面。
关键词： can总线；远程热水器控制系统；远程监测；工业自动化
【中图分类号】 U469 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879（2017）24-0121-01
1.研究背景
CAN是控制器局域网络（Controller Area Network， CAN）的简称。
目前由于 CAN 本身突出的优点，其应用领域已经不限于汽车行业，而向过程工业、机械工业、数控机床、机器人、医疗机械和武器装备等领域发展。由于 CAN 为愈来愈多不同领域采用和推广，导致要求各种应用领域通信报文的标准化。为此，1991 年 9 月 PHILIPS SEMICONDUCTORS 制订并发布了CAN 技术规范（VERSION 2.0）。该技术规范包括 A 和 B 两部分。2.0A 给出了曾在 CAN 技术规范版本 1.2 中定义的 CAN 报文格式，而 2.0B 给出了标准的和扩展的两种报文格式。此后， 1993 年 11 月 ISO 正式颁布了道路交通运载工具--数字信息交换--高速通信控制器局部网（CAN）国际标准（ISO11898），为控制器局部网标准化、规范化推广铺平了道路。
2.设计目标
（1）本设计旨在模拟远程热水器控制系统。需要实现热水器的远程监控，包括对热水器水量的监测、远程上水、远程水温监测及水温设定等。具体实现目标：
（2）水量水温监测。客户端可通过上位机或者是下位机的液晶显示模块查看功能，实时获取当前热水器中水量及水温以及修改相应的参数，可以从下位机或者上位机进行修改参数。
（3）远程上水。该系统可通过传感器收集的温度和水位的信号从而来控制继电器进行自动上水，可在客户端和从机的液晶模块同时自动实时显示水量，在发送停止上水的指令后停止上水并停止自动返回水量。若无停止指令，则上水至默认水量。
（4）水温控制。客户端可通过指令开启或关闭热水器加热功能，开启时，热水器开始加热并开始自动发送当前温度，客户端发送停止加热命令后停止加热并停止反馈温度。若无停止加热命令，则热水器加热至默认温度（本实验设定为50℃）后停止加热，但继续反馈当前温度。
a）为实现上述目标，将上述目标划分为以下三个主要功能：
b）通讯功能，包括与客户端的通讯和CAN连线之间的通讯；
c）信息采集功能，包括水温、水量信息的采集；
d）控制执行功能，包括加温、加水及停止加温、加水的具体实现。
e）界面设置：包括下位机的液晶显示和上位机的液晶显示功能。
3.总体设计
我们的系统包括从机系统，主机系统，上位机系统。两个从机负责采集温度和水位的信号，他们之间通过CAN总线进行信息共享，同时从机也具有界面设置能够进行温度和和水位的阈值设定。从机同时将各个传感器采集的信息进行显示，另一方面将整合的信息发给主机，主机能够根据传感器收集的信号做出控制，通过继电器的大小来控制进水量，同时如果超过所设置的阈值，能够通过蜂鸣器进行报警。同时我们将主机的信息上传到上位机进行显示。同时上位机能够控制下位机的温度和水位的阈值，以及控制继电器的开关情况。从而达到上位机和下位机的双重控制。
本设计使用了一个主机两个从机共三个单片机。主机负责与客户端的通讯，完成包括从客户端接收指令、向两从机发送指令及接收从机返回的数据信息并发送给客户端等功能；从机1负责与水量相关的功能，包括接收并执行主机发布的水量相关指令，向主机反馈水量信息等；从机2负责与水温相关的功能，包括接收并執行主机发布的水温相关指令，向主机反馈水温信息等。同时从机1具有液晶显示水位、温度的相关状态同时还有通过矩阵键盘进行参数设定（界面设计）。
4.结束语
CAN总线在我们生活越来越被广泛的使用，使用它作为通信协议来解决生活的问题给生活带来了极大的方便，我相信本论文设计的方法一定会被广泛的应用在工业自动化、船舶、医疗装备、工业装备，汽车产业等各个方面。
参考文献
[1] 邵贝贝.单片机嵌入式应用的在线开发方法[M].北京.清华大学出版社.2004.
[2] 趁肖.谭林.姜涛 基于CAN的工业微机测控网络研究[J] .制造业自动化2000（03） 。
[3] 尤佳.徐炜 现场总线-自控系统的一项新技术[J] -浙江工业大学学报2001（04）
[4] 安鹏.马伟.S12单片机模块应用及程序调试[J].电子产品世界.2006.第211期.162-163.
[5] 童诗白.华成英.模拟电子技术基础[M].北京.高等教育出版社.2000.
[6] 沈长生.常用电子元器件使用一读通[M].北京.人民邮电出版社.2004
关键词： can总线；远程热水器控制系统；远程监测；工业自动化
【中图分类号】 U469 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879（2017）24-0121-01
1.研究背景
CAN是控制器局域网络（Controller Area Network， CAN）的简称。
目前由于 CAN 本身突出的优点，其应用领域已经不限于汽车行业，而向过程工业、机械工业、数控机床、机器人、医疗机械和武器装备等领域发展。由于 CAN 为愈来愈多不同领域采用和推广，导致要求各种应用领域通信报文的标准化。为此，1991 年 9 月 PHILIPS SEMICONDUCTORS 制订并发布了CAN 技术规范（VERSION 2.0）。该技术规范包括 A 和 B 两部分。2.0A 给出了曾在 CAN 技术规范版本 1.2 中定义的 CAN 报文格式，而 2.0B 给出了标准的和扩展的两种报文格式。此后， 1993 年 11 月 ISO 正式颁布了道路交通运载工具--数字信息交换--高速通信控制器局部网（CAN）国际标准（ISO11898），为控制器局部网标准化、规范化推广铺平了道路。
2.设计目标
（1）本设计旨在模拟远程热水器控制系统。需要实现热水器的远程监控，包括对热水器水量的监测、远程上水、远程水温监测及水温设定等。具体实现目标：
（2）水量水温监测。客户端可通过上位机或者是下位机的液晶显示模块查看功能，实时获取当前热水器中水量及水温以及修改相应的参数，可以从下位机或者上位机进行修改参数。
（3）远程上水。该系统可通过传感器收集的温度和水位的信号从而来控制继电器进行自动上水，可在客户端和从机的液晶模块同时自动实时显示水量，在发送停止上水的指令后停止上水并停止自动返回水量。若无停止指令，则上水至默认水量。
（4）水温控制。客户端可通过指令开启或关闭热水器加热功能，开启时，热水器开始加热并开始自动发送当前温度，客户端发送停止加热命令后停止加热并停止反馈温度。若无停止加热命令，则热水器加热至默认温度（本实验设定为50℃）后停止加热，但继续反馈当前温度。
a）为实现上述目标，将上述目标划分为以下三个主要功能：
b）通讯功能，包括与客户端的通讯和CAN连线之间的通讯；
c）信息采集功能，包括水温、水量信息的采集；
d）控制执行功能，包括加温、加水及停止加温、加水的具体实现。
e）界面设置：包括下位机的液晶显示和上位机的液晶显示功能。
3.总体设计
我们的系统包括从机系统，主机系统，上位机系统。两个从机负责采集温度和水位的信号，他们之间通过CAN总线进行信息共享，同时从机也具有界面设置能够进行温度和和水位的阈值设定。从机同时将各个传感器采集的信息进行显示，另一方面将整合的信息发给主机，主机能够根据传感器收集的信号做出控制，通过继电器的大小来控制进水量，同时如果超过所设置的阈值，能够通过蜂鸣器进行报警。同时我们将主机的信息上传到上位机进行显示。同时上位机能够控制下位机的温度和水位的阈值，以及控制继电器的开关情况。从而达到上位机和下位机的双重控制。
本设计使用了一个主机两个从机共三个单片机。主机负责与客户端的通讯，完成包括从客户端接收指令、向两从机发送指令及接收从机返回的数据信息并发送给客户端等功能；从机1负责与水量相关的功能，包括接收并执行主机发布的水量相关指令，向主机反馈水量信息等；从机2负责与水温相关的功能，包括接收并執行主机发布的水温相关指令，向主机反馈水温信息等。同时从机1具有液晶显示水位、温度的相关状态同时还有通过矩阵键盘进行参数设定（界面设计）。
4.结束语
CAN总线在我们生活越来越被广泛的使用，使用它作为通信协议来解决生活的问题给生活带来了极大的方便，我相信本论文设计的方法一定会被广泛的应用在工业自动化、船舶、医疗装备、工业装备，汽车产业等各个方面。
参考文献
[1] 邵贝贝.单片机嵌入式应用的在线开发方法[M].北京.清华大学出版社.2004.
[2] 趁肖.谭林.姜涛 基于CAN的工业微机测控网络研究[J] .制造业自动化2000（03） 。
[3] 尤佳.徐炜 现场总线-自控系统的一项新技术[J] -浙江工业大学学报2001（04）
[4] 安鹏.马伟.S12单片机模块应用及程序调试[J].电子产品世界.2006.第211期.162-163.
[5] 童诗白.华成英.模拟电子技术基础[M].北京.高等教育出版社.2000.
[6] 沈长生.常用电子元器件使用一读通[M].北京.人民邮电出版社.2004