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基于MSP430F1 49单片机的搜集独揽编制温控编制策画

时间:2018-11-07 11:38 文章来源:未知 作者:极速赛车 点击次数:

  文中将嵌入式驾御技能与收集驾御技能相维系,竣工了基于单片机通过因特网的驾御竣工温控编制的打算,文中所采用的是MSP430F1 49单片机行动驾御中央,MSP430F149微驾御器驾御以太网驾御器CS8900A竣工当地局域网的效用,通过TCP同意供应与因特网举办相联,可能竣工对温箱的温度举办及时有用地驾御。编制体积小巧,具备温度搜集和长途驾御效用和优秀的可扩展性。

  收集驾御编制(NCSs)仍旧成为学术和工业规模的要紧斟酌中央之一,跟着日益扩充的斟酌趋向和斟酌需求,或许获胜操纵最新的常识和音讯则显得十分的主要。跟着社会发达的需求,人们对温箱的操纵和需求越来越通常,正在工业临盆冷静素存在或科学试验中,咱们到处都可能看到温箱的操纵。本文是将嵌入式技能和收集驾御技能维系起来竣工了基于收集驾御编制的嵌入式温箱驾御编制的打算。收集驾御编制即是通过驾御编制元件(传感器、驾御器、推行器等),应用共享的收集而竣工音讯(尺度输入和输出、驾御输入等)的调换。通过TCP同意将嵌入式编制搜集到的温度音讯发送到收集化驾御与协作编制和收集监测编制并举办打算和剖断后驾御和协作单片机的动作。收集化检测编制通过以太网颁布对单片机的驾御信号,来竣工对温箱的温度驾御,该编制可操纵于长途操作和驾御等规模。

  文中基于收集驾御编制的打算思念拓荒了长途温箱驾御编制,统统编制采用B/S机合,即Browser/Server,浏览器/办事器机合,即是只安设维持一个办事器(Server),而客户端采用浏览器(Browse)运转软件。该编制要紧由客户端模块,互联网Internet模块,单片机驾御器及被控对象模块组成。位于客户端的用户应用浏览器拜望单片机驾御器及被控对象模块,正在浏览器中登录获胜后,通过HTTP同意将数据自愿封装为TCP或UDP然后正在收集上传输,然后通过收集接口CS8900A将总共从客户端传送来的音讯举办自愿拆封出数据并传输到单片机驾御器及被控对象温箱模块举办温度驾御,同理温箱的温度状态也可能通报到客户端模块,从而竣工客户端与单片机之间通讯,互联网Internet模块是统统驾御编制的中央,竣工长途客户端与温箱问的音讯交互。单片机它要紧吸取长途客户端的下令,杀青对温箱的驾御,并将温箱的温度音讯反应给长途客户端。

  本温控编制的要紧芯片是单片机MSP430F149芯片MCU。要紧的器件有:数模转换器DAC5571,铂金电阻芯片,压缩机,加热丝,以太网驾御器CS8900A收集接口芯片RTL8019AS等。

  硬件体例上单片机MSP430F149是编制的驾御中央,它监控各个效用模块的启动和运转,如图温度的丈量片面,驾御数据发送,并通过与收集接口芯片RTL8019AS的相联竣工与PC机的以太网通讯。

  编制要紧由长途驾御端,Internet,CS8900A,MSP430F149单片机。位于长途驾御端的用户通过客户机上的与INTERNER相相联的尺度IE浏览器通过CS8900A以太网驾御器与单片机之间通过通讯从而竣工对现场开发的驾御,抵达温度的驾御。编制体例机合如图1所示:

  本编制需求应用+5 V和+3.3 V的直流稳压电源,此中MSP430F149及部卓殊围电器需求+3.3 V电源,别的片面需求+5 V电源,正在本编制中.以+5 V直流电压为输入电压,+3.3 V由+5 V直接线性降压。电源电途道理如图2所示。

  DS18B20是一款小巧的温度传感器,它通过单总线同意与MCU举办通讯。MCU与DS18B20的硬件相联合联示企图如图所示,可知MCU的P2.4端口与DS18B20的DQ端相联,通过正在MCU的IO端口模仿1-Wire同意的时序就能竣工对DS18B20的读写了。温度传感器搜集电途如图3所示。

  本打算的软件片面要紧搜罗竣工温度的搜集和驾御模块,数据传输的竣工,客户端的长途驾御3大片面。

  这个模块的要紧感化正在于驾御硬件开发,杀青温箱的温度搜集、显示、驾御效用。温度的搜集和驾御模块流程图如图4所示。

  当将要搜集温度数据时,MSP430F149将通过温度传感器搜集温度,所用到得函数有:函数名称:ReadTemp,效用:从DS18B20的Scratch Pad读取温度转换结果,返回值:读取的温度数值。函数名称:uint Do1Convert(void),效用:驾御DS18B20杀青一次温度转换,返回值:丈量的温度数值。

  然后举办A/D装换将按照搜集到的温度数据设备寄存器的值,管制器读取温度数据到收集驾御器CS8900A中的发送驾御寄存器TXCMD(000 4H),倘使写入数据,那么网卡芯片正在齐备数据写入后首先发送数据,CPU通过发送数据寄存器PORT0(0000H)发送数据,终末通过收集发送到客户端上。客户端通过收集将下令发送到收集驾御器CS8900A中的发送数据长度寄存器TXLENG(0006H),开始写入发送数据长度,然后将数据通过PORT0写入芯片举办吸取,推行相应的驾御操作。

  正在通过收集来竣工数据的传输的时辰要紧操纵的是TCP同意来竣工收发数据,打算针对数据收发经过当中所要用到的函数。由于RTL8019 AS里是带缓存的,因此正在CS8900A也需求通过对缓冲区的操作举办数据的发送和接纳。

  正在数据包收发的经过当中,差别的职司需求差别的管制岁月,这个岁月可能应用MSP430F149的守时器TImer_A来供应

  编制中长途驾御端的用户正在筑造HTTP办事器之后登岸与Internet相相联的浏览器中的驾御页面向MSP430F149发送驾御指令,这一经过需求举办一系列的操作,开始驾御器端将通过因特网TCP/IP同意与串口同意之间的转换传输过来,提取开发音讯,通过和尺度温度比力,倘使当所测得的温度高于尺度温度的时辰,则输出开发音讯发出降温标示的信号,单片机通过CS8900A网卡接口接纳因特网发送过来的降温指示,然后通过驾御压缩机举办降温,倘使当所测得的温度低于尺度温度的时辰,则输出开发音讯发出加热标示的信号,单片机通过CS8900A网卡接口接纳因特网发送过来的降温指示,然后通过驾御加热丝举办加热。此中HTML(超文本链接标示言语)网页数据可能保管正在MSP430F149的片内FLASH存储器中。网页或许杀青吸取数据、发送网页数据、合上相联和守候其它操纵举办相联等。客户端的长途驾御模块流程图如图5所示。

  为了或许凿凿的测试编制的驾御精度,正在测试的同时正在温箱安装一只尺度的温度计用来测实践温度。通过设定差别的标的温度值,对温箱举办温度驾御,当编制显示的温度趋于平静的时辰,查看尺度温度计所显示的实践温度的温度值,将实践温度和数码管显示温度举办比力,查看温度差错。整体的试验数据记实如外1所示。

  从以上各图中可能看出,所打算的温箱驾御编制可能竣工温度的及时驾御,抵达预设的温度值,并可能使温度依旧正在一个平静的畛域内,且温度的平静差错依旧正在0.5℃,抵达了预期的驾御成果,具有肯定的操纵价格。

  基于单片机的收集驾御竣工温控编制是以单片机为中央的软硬件平台的嵌入式编制。通过应用MSP430微管制器、温度搜集电途、温度驾御电途搭筑硬件平台,应用收集驾御平台,打算出了一个基于嵌入式技能的长途收集驾御温控编制。该编制体积小巧,电途相联浅易,有用欺骗英特网的性情,用户可能便当地举办操作,扩充用户所需效用。从而降低了开发的智能水准,具有较高的工程适用价格。

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