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《温室数据采集系统远程通信接口设计研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第19卷第4期农业工程学报Vol.19No.42003年7月TransactionsoftheCSAEJuly2003259温室数据采集系统远程通信接口设计研究陈建恩,王立人,苗香雯(浙江大学农业生物环境工程研究所,杭州310029)摘 要:随着现代温室朝着集约化、规模化方向的发展和温室管理智能化要求的提高,温室测控系统实现远程通信,进而实现温室内生产与管理的一体化,是现代智能温室发展的必然趋势;鉴于RS2485总线结构的温室测控系统存在数据传输距离近,通信协议专用,可扩展性差等弊端,该文将TCPöIP协议作为一种嵌入式应用,采用8位普通微
2、控制器与以太网控制芯片相结合,设计开发了温室数据采集系统的远程通信接口;并详细论述了其软硬件设计方案,探讨了TCPöIP协议的裁剪策略;对温室数据采集系统的底层网络与Internet的集成做了初步的研究。关键词:温室;通信接口;以太网;TCPöIP+中图分类号:S625.51文献标识码:A文章编号:100226819(2003)0420259205结构及主要电路如图1),实现AT89C52驱动1 引 言RTL8019AS工作,达到温室数据采集系统与外部网络温室数据采集系统是温室测控系统的一个重要组互连的目的。AT89C52芯片采用INTEL
3、的51内核,有成部分,是研究作物生长与环境交互机理的重要硬件系32个IöO引脚,3个定时ö计数器,8个中断源,同时内统。目前,温室内环境参量的检测及通信一般都基于置8K字节FLASH闪存,256字节的片内RAM。硬件RS485总线,采用专用通信协议。系统存在可扩展性资源较为丰富,在传输速度不是很高的前提下,可以很差,传输距离近,系统不稳定等弊端;同时随着设施农业好地满足温室数据远程传输的要求。RTL8019AS是朝集约化、规模化方向发展,对测控系统进行远程通信ISA(IndustryStandardArchitecture)总线接口的以太的
4、要求愈加迫切,而且控制网络的发展趋势是与Inter2网芯片,与NE2000兼容,软件具有良好的移植性。此外net集成;而以太网在测控领域中的应用,又促进了这系统还扩展一块32K字节的RAM76C256和2K(256一趋势的进一步发展。以太网在办公自动化领域和企业字节)的EEPROM24C02。24C02是一款串行EEP22管理网络内,由于技术成熟、性能稳定,可靠性高而得到ROM,它与89C52按IC总线协议进行数据传输,只占了广泛应用,占据国内现有局域网的80%;在测控领用两根信号线,主要用于存放IP地址、网关地址以及其他可配置信息;扩展大
5、容量RAM是因为以太网数据包域,它以速度快,协议通用,可扩展性好,易于和Inter2的收发以及串行通信数据的接收需要有足够的缓冲区,net集成等特点而被视为继DCS(集散控制系统,如同时实现复杂的TCPöIP处理,也需要占用大量的内存RS485总线)、FCS(基于现场总线的控制系统,如空间。CAN)之后控制网络中最热门的研究领域之一。借鉴工业测控领域的应用,设计基于以太网的温室数据采集系3 硬件电路设计统,将数据采集的底层测控网络与信息发布的上层管理RTL8019AS以太网控制芯片采用的8ö16位ISA网络实现无缝连接,将是设施农业所用监测
6、控制系统发总线接口,遵循IEEE802.3以太网协议;其内部结构展的重要趋势,也是建立现代化农业经营、管理、控制一按功能可划分为:接收功能模块、CRC产生模块、发送体化信息系统的基础。本文在浙江大学农业生物环境工功能模块、地址识别模块、FIFO控制模块、协议逻辑阵程研究所原有温室数据采集系统(基于RS485总线,留列模块及DMA和缓冲控制模块。它实现了7层OSI参有标准RS232串口)的基础上,设计研究了适合温室数考模型中的物理层和数据链路层协议。据远程通信要求的硬件接口。整个系统设计在芯片选型8位微控制器与以太网控制芯片实现远程通信接上,
7、充分考虑了功耗、成本及体积等方面的要求。口的硬件电路主要包括对RTL8019AS数据引脚读写、2 系统总体结构地址引脚驱动、IöO端口读写信号的引入、内部缓冲RAM的读写,以及对外部扩展存储器的读写和串口信整个系统设计采用ATMEL公司8位通用微控制号的引入等。器AT89C52作为主处理芯片与REALTEK公司的整个系统的电路设计相对比较简单。RTL8019AS10M以太网控制芯片RTL8019AS相结合(系统总体共有100个引脚,其中[IOCS16B]是数据总线宽度选择引脚,RTL8019AS与8位芯片89C52相连,因此采用8收稿日期:
8、2003201216 修订日期:2003205208位模式,将该引脚通过27k8的下拉电阻接地。[IOS32基金项目:“863”项目“温室专用传感器及网络接口技术的开发研究”(2
