基于pic单片机的以太网数据采集与控制电路设计

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1、http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛基于PIC单片机的以太网数据采集与控制电路设计DesignofEthernetDataAcquisitionandControlCircuitBasedonPIC16F877郁继宗彭树生Yu,JizongPeng,Shusheng摘要：本文介绍了由单片机控制的基于以太网的数据采集电路。该电路采用了美国Microchip公司的8位单片机PIC16F877和台湾Realtek公司的10M以太网控制芯片RTL8019AS，实现了数据采集以及以太网数据传输的功能。整个电路主要包括网络接

2、口电路，单片机电路，A/D转换电路，D/A转换电路，RAM存储电路，EEPROM存储电路，DIO电路等。文中简单阐述了以太网数据采集电路的设计原理,并给出了其实现的方法。关键词：PIC16F877；以太网；RTL8019AS；A/D；D/A中图分类号：TP393文献标识码:AAbstract：Thispaperintroducesanethernetdataacquisitioncircuitbasedonamicrocontroller.ThiscircuitusesaneightbitmicrocontrollerPIC16F877fromAmericanMicrochipcompan

3、yanda10MethernetcontrolchipRTL8019ASfromTaiwanRealtekcompany.Itrealizesdataacquisitionandethernetdatatransmission.Thiscircuitcontainsnetinterfacecircuit,microcontrollercircuit,A/Dconversioncircuit,D/Aconversioncircuit，RAMstoragecircuit,EEPROMstoragecircuit，DIOcircuitandsoon.Thispaperbrieflydiscuss

4、esthedesigningprincipleofethernetdataacquisitioncircuitandgivestherealizingmethod.Keywords：PIC16F877；Ethernet；RTL8019AS；A/D；D/A1引言随着互联网络软硬件的迅猛发展，网络用户快速增长。在计算机网络互联的同时，各种仪器仪表、家电设备以及工业生产中的数据采集与控制设备慢慢的走向网络化，便于共享网络中丰富的信息资源。另一方面，由于以太网技术越来越成熟，并且拥有高速、大容量、降低成本、简化结构等特性，使得其在各种领域内迅速发展。在电子设备日趋网络化的背景下，通过单片机控制以太

5、网芯片进行数据传输，是当前令人感兴趣的一个研究方向。通过单片机控制芯片编程就可以完全抛开网络操作系统而实现局域网内任意终端之间或单片机与终端之间的通信，即在脱离PC环境下实现以太网芯片与其它微处理器之间的接口，从而建立基于非PC平台的局域网络。本系统设计了PIC单片机驱动台湾Realtek公司生产的NE2000兼容以太网控制芯片RTL8019AS，从而构建了一个微型网络数据采集系统，性能优良，成本低廉。2系统功能及结构本设计是以美国Microchip公司生产的PIC单片机系列16F877为主处理芯片，通过A/D芯片和DIO芯片采集数据，通过D/A芯片进行数模转换，然后经过网络接口电路与以太

6、网进行数据和命令的交换。整个系统基于数据采集，又增加了一些外围接口，扩展了其功能，提高了系统数据采集的能力。系统主要分为网络接口电路、单片机电路、数据采集电路和存储电路等几部分，其系统结构框图如图1所示。单片机在整个系统中起着举足轻重的作用，是数据采集和控制的核心。它将从以太网传输过来的数据以及外围设备传来的数据进行处理，从而实现了双向的数据通讯。以太网控制器采用了台湾Realtek公司生产的RTL8019AS，收发可同时达到10Mbps的速率，能够满足整个系统数据采集的要求。它将数据以帧格式进行封装，在网络应用层与底http://www.elecfans.com电子发烧友http://b

7、bs.elecfans.com电子技术论坛层建立连接，保证数据采集及传输局域网的正常工作。3系统硬件设计RJ45接口3.1网络接口电路网络接口电路主要由RJ45接口、脉冲变压器和以太网控制器脉冲变压器RTL8019AS组成。RTL8019AS性能优良，符合EthernetII与IEEE802.3（10Base5、10Base2、以太网控制器10BaseT）标准，支持8/16位数据RTL8019AS总线，8个中断申请线以及