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基于MSP430F1 49单片机的搜集独揽体例温控体例安排

时间:2018-10-19 10:05 文章来源:未知 作者:极速赛车 点击次数:

  文中将嵌入式担任时间与搜集担任时间相联络,完成了基于单片机通过因特网的担任完成温控编制的打算,文中所采用的是MSP430F1 49单片机行为担任主旨,MSP430F149微担任器担任以太网担任器CS8900A完成当地局域网的成效,通过TCP和议供给与因特网举行毗连,能够完成对温箱的温度举行及时有用地担任。编制体积小巧,具备温度搜聚和长途担任成效和杰出的可扩展性。

  搜集担任编制(NCSs)曾经成为学术和工业界限的紧要切磋核心之一,跟着日益扩充的切磋趋向和切磋必要,也许胜利行使最新的学问和消息则显得特地的紧要。跟着社会开展的需求,人们对温箱的行使和需求越来越平常,正在工业临盆平宁素生涯或科学尝试中,咱们在在都能够看到温箱的行使。本文是将嵌入式时间和搜集担任时间联络起来完成了基于搜集担任编制的嵌入式温箱担任编制的打算。搜集担任编制即是通过担任编制元件(传感器、担任器、履行器等),应用共享的搜集而完成消息(尺度输入和输出、担任输入等)的调换。通过TCP和议将嵌入式编制搜聚到的温度消息发送到搜集化担任与融合编制和搜集监测编制并举行计划和判定后担任和融合单片机的举动。搜集化检测编制通过以太网揭晓对单片机的担任信号,来完成对温箱的温度担任,该编制可行使于长途操作和担任等界限。

  文中基于搜集担任编制的打算思念拓荒了长途温箱担任编制,通盘编制采用B/S组织,即Browser/Server,浏览器/效劳器组织,即是只安设保护一个效劳器(Server),而客户端采用浏览器(Browse)运转软件。该编制紧要由客户端模块,互联网Internet模块,单片机担任器及被控对象模块组成。位于客户端的用户应用浏览器访谒单片机担任器及被控对象模块,正在浏览器中登录胜利后,通过HTTP和议将数据主动封装为TCP或UDP然后正在搜集上传输,然后通过搜集接口CS8900A将全豹从客户端传送来的消息举行主动拆封出数据并传输到单片机担任器及被控对象温箱模块举行温度担任,同理温箱的温度境况也能够通报到客户端模块,从而完成客户端与单片机之间通讯,互联网Internet模块是通盘担任编制的主旨,完成长途客户端与温箱问的消息交互。单片机它紧要给与长途客户端的下令,结束对温箱的担任,并将温箱的温度消息反应给长途客户端。

  本温控编制的紧要芯片是单片机MSP430F149芯片MCU。紧要的器件有:数模转换器DAC5571,铂金电阻芯片,压缩机,加热丝,以太网担任器CS8900A搜集接口芯片RTL8019AS等。

  硬件体例上单片机MSP430F149是编制的担任核心,它监控各个成效模块的启动和运转,如图温度的衡量片面,担任数据发送,并通过与搜集接口芯片RTL8019AS的毗连完成与PC机的以太网通讯。

  编制紧要由长途担任端,Internet,CS8900A,MSP430F149单片机。位于长途担任端的用户通过客户机上的与INTERNER相毗连的尺度IE浏览器通过CS8900A以太网担任器与单片机之间通过通讯从而完成对现场开发的担任,抵达温度的担任。编制体例组织如图1所示:

  本编制必要应用+5 V和+3.3 V的直流稳压电源,此中MSP430F149及部非常围电器必要+3.3 V电源,此外片面必要+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。电源电道道理如图2所示。

  DS18B20是一款小巧的温度传感器,它通过单总线和议与MCU举行通讯。MCU与DS18B20的硬件毗连合联示贪图如图所示,可知MCU的P2.4端口与DS18B20的DQ端毗连,通过正在MCU的IO端口模仿1-Wire和议的时序就能完成对DS18B20的读写了。温度传感器搜聚电道如图3所示。

  本打算的软件片面紧要搜罗完成温度的搜聚和担任模块,数据传输的完成,客户端的长途担任3大片面。

  这个模块的紧要效率正在于担任硬件开发,结束温箱的温度搜聚、显示、担任成效。温度的搜聚和担任模块流程图如图4所示。

  当将要搜聚温度数据时,MSP430F149将通过温度传感器搜聚温度,所用到得函数有:函数名称:ReadTemp,成效: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),成效:担任DS18B20结束一次温度转换,返回值:衡量的温度数值。

  然后举行A/D装换将凭据搜聚到的温度数据设立寄存器的值,管束器读取温度数据到搜集担任器CS8900A中的发送担任寄存器TXCMD(000 4H),倘若写入数据,那么网卡芯片正在统共数据写入后下手发送数据,CPU通过发送数据寄存器PORT0(0000H)发送数据,末了通过搜集发送到客户端上。客户端通过搜集将下令发送到搜集担任器CS8900A中的发送数据长度寄存器TXLENG(0006H),最初写入发送数据长度,然后将数据通过PORT0写入芯片举行给与,履行相应的担任操作。

  正在通过搜集来完成数据的传输的时辰紧要行使的是TCP和议来完成收发数据,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也必要通过对缓冲区的操作举行数据的发送和接收。

  正在数据包收发的经过当中,分歧的职分必要分歧的管束时代,这个时代能够应用MSP430F149的按时器TImer_A来供给

  编制中长途担任端的用户正在开发HTTP效劳器之后登岸与Internet相毗连的浏览器中的担任页面向MSP430F149发送担任指令,这一经过必要举行一系列的操作,最初担任器端将通过因特网TCP/IP和议与串口和议之间的转换传输过来,提取开发消息,通过和尺度温度对照,倘若当所测得的温度高于尺度温度的时辰,则输出开发消息发出降温标示的信号,单片机通过CS8900A网卡接口接收因特网发送过来的降温指示,然后通过担任压缩机举行降温,倘若当所测得的温度低于尺度温度的时辰,则输出开发消息发出加热标示的信号,单片机通过CS8900A网卡接口接收因特网发送过来的降温指示,然后通过担任加热丝举行加热。此中HTML(超文本链接标示发言)网页数据能够保全正在MSP430F149的片内FLASH存储器中。网页也许结束给与数据、发送网页数据、紧闭毗连和等候其它行使举行毗连等。客户端的长途担任模块流程图如图5所示。

  为了也许精确的测试编制的担任精度,正在测试的同时正在温箱铺排一只尺度的温度计用来测现实温度。通过设定分歧的对象温度值,对温箱举行温度担任,当编制显示的温度趋于坚固的时辰,查看尺度温度计所显示的现实温度的温度值,将现实温度和数码管显示温度举行对照,查看温度差错。整个的尝试数据记实如外1所示。

  从以上各图中能够看出,所打算的温箱担任编制能够完成温度的及时担任,抵达预设的温度值,并能够使温度坚持正在一个坚固的领域内,且温度的坚固差错坚持正在0.5℃,抵达了预期的担任后果,具有必然的行使代价。

  基于单片机的搜集担任完成温控编制是以单片机为主旨的软硬件平台的嵌入式编制。通过应用MSP430微管束器、温度搜聚电道、温度担任电道搭筑硬件平台,应用搜集担任平台,打算出了一个基于嵌入式时间的长途搜集担任温控编制。该编制体积小巧,电道毗连大略,有用使用英特网的性子,用户能够利便地举行操作,扩充用户所需成效。从而降低了开发的智能水平,具有较高的工程适用代价。

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