基于EthernetIP网络的温度和压力检测节点设计
基于Wifi技术的温度传感器的设计与实现
基于Wifi技术的温度传感器的设计与实现【摘要】针对封闭、危险场所直接温度测量困难的问题，设计了一款基于Wifi技术的无线传输设备。
该设计以AX22001微处理器为核心，外接数字温度传感器18B20，通过UDP协议，将温度数据传送至Labview计算机平台，实现基于局域网络的无线温度测量系统。
【关键词】Wifi；温度测量；AX22001微处理器；LabviewAbstract：In view of the problems that direct temperature measurement of closed and dangerous places is difficult，a kind of wireless transmission equipment based on WiFi technology was designed.The AX22001 uses microprocessor as the core and it connects the digital temperature sensor 18B20，transmiting the temperature data to the Labview computer platform through the UDP protocol.Then it can realize wireless temperature measurement system based on local area network.Keywords：WiFi；Temperature measurement；AX22001Microprocessor；Labview1.概述随着无线传感器网络技术的不断发展，它已经被广泛应用到工业、农业、医疗、航空航天以及海洋开发和探索等各个领域中，并解决了很多工程问题。
在工农业领域，无线传感器技术的一项重要应用是对环境温度的监测，本文介绍了一种基于Wifi技术的无线温度传感器，描述了其工作原理、设计方案和使用情况。
以太网IP协议网络型温湿度传感器
以太网TCP/IP协议网络型温湿度传感器H-THRJ45网口温湿度传感器是一种新型的基于TCP/IP协议双绞线以太网标准温湿度采集模块，利用它可以实现现场温度值、相对湿度值的采集，同时利用其自身的RJ45通信接口可以方便地和机房监控主机或交换机集线器进行联网。
H-THRJ45温湿度采集模块通过自带的RJ45网络通讯接口与局域网(LAN)连接，用户可用普通的双绞线将H-THRJ45温湿度采集模块接到交换机(Switch)、集线器(Hub)或电脑的网络口上，通信正常后网络中任何一台电脑均可采集/查看H-THRJ45温湿度采集模块的现场温湿度，其通信距离符合双绞线以太网络国际标准（从H-THRJ45到最远接近的网络设备100米）。
在将H-THRJ45温湿度采集模块安装入网前，应对其网络参数进行配置，应将模块的IP地址等参数设置为与本子网段的要求一致，而且应分别设置H-THRJ45温湿度采集模块为本网段还没使用的IP地址，以防止网络上各台设备（包括各H-THRJ45温湿度采集模块）IP地址冲突。
将H-THRJ45温湿度采集模块正确连接后，主机发出读数据命令即可使温湿度采集模块将数据送回主机。
温湿度采集模块内的数据每2秒钟更新一次，并周期性地更新LCD显示屏的显示数据。
H-THRJ45智能温湿度采集模块是一种具有广泛应用前景的全数字化温湿度采集模块，使用该模块可使计算机房、网络机柜的环境监控变得十分容易，监控主机可方便地进行机房的各重要区块（如刀片服务器机柜、路由器机柜、网络交换机机柜、UPS配电柜）的温湿度数据采集，同时简化了整个机房监控系统，而机房监控系统的可靠性也得到了提高。
因此，该模块在机房监控系统、电力系统和工业自动化等领域获得广泛的应用，具有极优的性价比。
►RJ45网络接口、10/100M 自适应►支持TCP Server、TCP Client,、UDP协议►支持POE交换机供电（功能同POE供电摄像头）►LCD大屏显示设计，大方美观。
基于CAN总线与以太网互联的实时温度和湿度监控系统的研究与设计
基于CAN总线与以太网互联的实时温度和湿度监控系统的研究与设计基于CAN总线与以太网互联的实时温度和湿度监控系统的研究与设计can(controller area network)即控制器局域网，是国际上应用最广泛的现场总线之一。
起先can-bus被设计作为汽车环境中的微控制器通讯，在车载的各电子控制装置(ecu)之间交换信息形成汽车电子控制网络。
作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式，can-bus已被广泛应用于各个自动化控制系统中。
从高速的网络到低价位的多路接线都可以使用can-bus。
例如，在自动控制、智能大厦、电力系统、安防监控等各领域，can-bus都具有不可比拟的优越性。
工业控制系统的分布化、智能化、信息化发展，要求企业从现场控制层到管理层实现全面无缝信息集成。
工业以太网满足这一要求，实现了工业控制网络与企业信息网络的无缝连接，成为控制网络发展的主要方向，为全分散智能控制网络系统实现远程控制提供了可能[1]。
本文作者主要介绍基于can总线与以太网互联的实时温度、湿度监控系统，从而实现监控设备的网络化和智能化。
1系统介绍1.1can总线与互联网互联的发展状况can总线是一种有效支持分布式控制的串行通信网络，是德国bosch公司从20世纪80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而设计的一种串行数据通信协议，历经技术规范2.0a和2.0b后已形成can国际标准(iso11898)。
can遵循osi模型，按照osi基准模型，can机构分为2层：数据链路层和物理层。
按照ieee802.2和802.3标准，数据链路层又划分为逻辑链路控制层(llc)和媒体访问控制层(mac)；物理层又划分为物理信令层(pls)、物理媒体附属装置层(pma)和媒体相关接口层(mdi)。
由于can具有独特的优点，使得它在工业领域中得到广泛应用。
目前，基于can总线获得广泛应用的应用层协议有devicenet和canopen等。
无线WiFi通信温度监测系统设计
48 | 电子制作 2018年4月本较高，且长时间运行随着线路老化致使温度数据传输不稳定。
诸如实现温度大棚跨空间对点位的温度监测，北方采暖期各室内的温度监测，智能生态鱼缸的温度监测，从成本、美观及实用程度上很难达到平衡。
本文基于无线WiFi 技术通讯提出了一种温度监测系统设计，解决了较远距离，跨空间传递温度信号及布线成本较高，且不能实时监测温度数据并保存的问题。
1 系统总设计综合以上对系统的需求，总体结构框图如图1所示。
该温度监测系统主要由新力维WiFi 模块，单片机，数字温度传感器及上位机构成。
图1 控制系统硬件方框图本系统中的数字温度传感器与无线通讯模块扩展性强，可增设硬件电路实现多路信号的实时监控，本文以监测一处温度进行说明。
2 系统功能的实现WiFi 是一种无线连接技术，确切的说本质是一种商业认证，它允许电子装置被连接到一个无线局域网络（WLAN），一般使用的UHF2.4G 或SHF 的ISM5G 射频频带。
通常是密码保护连接到无线局域网，有时它也可以是开放的，以使任何设备可以连接到局域网范围。
无线网络的主要优点是节省了网络布线，不拘束布线条综述对WiFi 模块的这些考量，本系统中的温度采集调温部分采用香港新力维公司的XLW-210A WiFi 模块。
该模块实现串口透明传输，进而支持串口的即插即用，使用户使用的复杂度大大降低。
直接将成本模块取代连接的串口线，用户轻松实现数据的无线传输，无需作任何设置。
本文中需要用到一对WiFi 模块进行关联，主机WiFi 电路与从机WiFi 电路，两部分模块的共同原理图部分如图2所示。
图2 WiFi 模块与单片机硬件接口图WiFi 模块UART 进行通讯时WiFi 模块进行设置时其RXD,TXD 端须接电脑，通过RS232串口线对其系统参数进行设置，涉及到了RS232电平与TTL 电平转换，这里选用了了常用的MAX232芯片来实现该功能，其内部含有一个电压电源转换器，能够把输入+5V 的电源转换成RS232输出的+10V 电压进而与进算计进行通讯。
网络工程课程设计报告-基于以太网的远程温湿度采集控制系统 (8)
《基于以太网的远程温湿度采集控制系统》课程设计报告计算机与信息工程学院2016年6月一、引言 (2)二、设计要求 (2)三、主要设备 (3)1.W5500 (3)2.DHT11温湿度传感器 (4)3.STM32F103单片机 (5)四．设计实现 (7)1、基于W5500的TCP实现 (7)2、基于W5500的DHCP实现 (10)3、基于W5500的DNS实现 (11)4、基于W5500的HTTP实现 (12)5、基于以太网的远程温湿度采集控制系统 (15)五、心得体会 (17)一、引言物联网系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可定制，适用于不同应用场合，对功能，可靠性，成本，体积，功耗有严格要求的专用计算机系统。
随着生活水平的提高和科学技术发展的需求，人类对环境信息的感知上有了更高的要求，在某些特殊工业生产领域和室内存储场合对环境要求显得特别苛刻；随着物联网技术的发展，为环境环境检测提供了更进一步的保障。
基于物联网的环境信息采集系统包含感知层、传输层、应用层三个层面；传输层常见的有温湿度、烟感、一氧化碳、压力等物联网传感器模块，传输层包括有线通信和无线通信两部分，应用层包括各种终端。
在室内环境监测领域，以物联网技术为基础，结合ZigBee 技术可以实现、准确、完整、可靠的反应环境信息，做到实时监控。
二、设计要求通过对温湿度测控发展历史、研究背景以及发展现状综合研究得知，温湿度数字信号传感器优于传统模拟信号传感器。
本文提出一种远程监控系统，即基于以太网的湿度智能监控系统。
通过对半导体、通信与控制技术的结合，解决温湿度监控系统中传统现场总线的速率瓶颈问题，并且将单片机技术与以太网结合，其适应面、实时性和性价比方面得到大幅加强，具有温湿度采集传输速率高，经济实用，易于扩展和维护，能够大规模组网等特点。
具体主要表现在设计方案中的三个方面，具体来说，为总体监控方案以及对应的实施方案，即硬件技术方案与软件技术方案，共三部分。
基于Internet网络的温度测控系统设计开题报告
服务模式，改变了传统的测控模式。随着测控技术、计算机技术和通信技术的高速发展与广泛应用，网络测控技术受到广泛关注，这必将使网络时代的测控仪器和测控技术产生革命性变化。“网络就是仪器"确切地概括了测控与仪器的网络化发展趋势。目前，遍布全球的Internet网使信道容量不断扩大，网络速度不再成为网络应用的障碍。充分利用网络设施进行网络测控，既能降低组建系统的费用，又能实现测控设备与测控信息的共享。在网络上进行测控与数据采集，可以不必亲自到达现场，就可以远程监测或控制过程和实验数据。这样，不但节约了人力物力，而且实时性好。网络测控使测控跨越了空间和时间的界限，与传统仪器和测控系统相比。这是一个质的飞跃。因此，网络测控技术的深入研究和广泛应用具有重要的理论意义和巨大的实用价值。
将虚拟仪器和与网络技术结合起来，使虚拟仪器拓展到网络测控应用环境中去，对于丰富测控手段、提高测控效率、充分合理地利用有效资源都有着很好的作用。网络测控技术适应于当代科学研究的迅速发展和不断深化所提出的高新测量需求，在工农业生产、国防军工、教育科研、航天航空、船舶车辆、能源交通、通讯信息、电力工程、医疗与生物工程等领域都将大显身手。
网络工程课程设计报告-基于以太网的远程温湿度采集控制系统 (4)
《基于以太网的远程温湿度采集系统》课程设计报告目录1．内容及要求 (1)1.1内容 (1)1.2要求 (1)2.设计背景 (1)2.1设计协议 (1)2.2 HTML网页 (2)2.3 STM32F103单片机 (2)2.4数字温湿度传感器DHT11 (3)3. 设计实现 (4)3.1程序设计 (4)3.2程序烧录 (5)1.设置烧录工具 (5)2.程序下载 (6)3.3测试链接 (7)3.4显示结果 (8)1．内容及要求1.1内容基于以太网的的远程温湿度采集监控系统，读取DHT11温度并通过串口打印，浏览器可以显示设计网页模板，网页实时显示温度，并且网页上的按钮控制LED灯。
它是多学科的高度交叉，知识的高度集成的前沿热点研究领域，通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测,感知和采集各种环境或监测对象的信息，这些信息通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端无线传感器网络的特性决定了其不需要较高的传输带宽，而要求较低的传输延时和极低的功率消耗。
此次课设设计并实现了采用物联网TCP/IP协议开发平台W5500EVB的使用方法，以及使用该平台如何进行TCP/UDP数据通信，并通过实例代码讲述了W5500的Socket编程方法，实现了基于以太网的远程温湿度采集控制系统。
1.2要求本设计是实现温度和湿度的测量和实时监控，通过单片机W5500直接连接传感器，将测量得到的温度和湿度数据显示在网页上。
设计内容包括：1）读取DHT11温度并通过串口打印2）浏览器显示设计网页模板3）网页实时显示温度4）网页按钮控制KED灯2.设计背景2.1设计协议HTTP是一个客户端和服务器端请求和应答的标准（TCP）。
客户端是终端用户，服务器端是网站。
通过使用Web浏览器、网络爬虫或者其它的工具，客户端发起一个到服务器上指定端口（默认端口为80）的HTTP请求。
（我们称这个客户端）叫用户代理（user agent）。
集成以太网接口的压力检测仪表设计与实现
Ｖｏ １ ． ２１
Ｎｏ ． ３
电子设计 工程
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｅｎｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
２ ０ １ ３年 ２月
Ｆｅ ｂ ．２ ０１ ３
集 成以太 网接 口的压力检 测仪 表设计 与实现
韩 冬 林
ＰＩ Ｃ１ ８ Ｆ ９ ７ Ｊ ６ ０ ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｅ ｆｏ ｒ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ． Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｓ ｔ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ Ｐ Ｉ Ｃ１ ８ Ｆ ９ ７ Ｊ ６ ０，ｉ ｔ ｉ ｓ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ
（ Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｓ ｉ ｎ ｏ — Ｇ ｅ ｒ ｍａ ｎ Ｖ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ３ ０ ０ ３ ５ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｄｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ ａ ｋ ｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｗ ｉ ｔ ｈ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ Ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ｉ ｎ ｔ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｅ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ｉ ｎ ｇ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｓ ｔ ｕｍｅ ｒ ｎ ｔ ；Ｅｔ ｈ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ｉ ｎ ｔ ｅ ｆａ ｒ ｃ ｅ ；Ｐ Ｉ Ｃ１ ８ Ｆ ９ ７ Ｊ ６ ０；ｓ ｉ ｎａ ｇ ｌ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ；ｂ ｕ ｔ ｔ ｅ ｒ ｗ ｏ ｒ ｔ ｈ ｌ ｏ ｗ—
基于以太网的温湿度检测及控制系统设计
［ １ ２ ］ 姜广详． 农业机械化是现代农业发展的 出路 ［ Ｊ 】 ．
中国科技纵横， ２ ０ １ ２ （ ７ ） ： １ ．
［ ２ ］ Ｒ ｕ ｔ ｔ ａ ｎ ． Ｖ． Ｗ． Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ． Ｇ ｒ ｏ ｗｔ ｈ ａ ｎ ｄ Ｄｅ —
ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ： Ａｎ Ｉ ｎ ｃ ｕ ｄ ｅ ｄ Ｉ ｎ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｐｅ ｒ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖｅ 【 Ｄ Ｊ ．
而死亡， 心情也受到了不好的影响。 很多人对花草有着天生的 喜爱， 看到这些花死去是很不乐意的。 虽然市场上有卖盆花 自 动浇水器， 但价格很贵， 并且多数是设定一个定时浇水的报警器， 可以提醒人们及时地给盆花浇水， 虽然这种设备 比较经济， 但
随着生活质量不断的提高，许多人喜欢在家里或者办公 室摆上花盆， 这样不仅可 以陶冶情操而且可以达到净化室内空 气 的功效。 但是， 在生活中很多时候人们太忙没有时问顾及这 些花草， 室内花草由于受不到雨水的滋润很容易凋谢。 人们这 个时候就会很困扰 ， 自己好不容易买的花草因为自己无暇照顾
开发与研究
基于 以太 网的温 湿度检测及控制 系统设计
湖 北 工 业 大 学机 械 工 程 学 院 刘 嘉诚 段磊 磊 朱 郧 涛 张 秦 翟 中生
摘要 ： 本设计是基于Ｓ ＴＭ３ ２ 单片机为核心的 自动浇水 系统 ， 通过移植轻量级 Ｔ Ｃ Ｐ ／ Ｉ Ｐ协议栈 Ｌ ＷＩ Ｐ搭建 Ｗｅ ｂ服 务器， 从而可以通过 网页实时监控盆栽土壤湿度和远程控制 系统浇水。 该方 案不仅可 以及 时给盆栽浇水， 而且 降低 了开
Ｅ ｃ ｏ ｎ ｏ ｍｉ ｓ ｃ ， Ａｍｓ ｔ ｅ ｒ ｄ ａ ｍ： Ｅ ｌ ｓ ｅ ｖ ｉ ｅ ｒ Ｂ ． Ｖ，２ ０ ０ ７ ：
毕业设计(论文)-基于modbus协议的温度测控节点的设计[管理资料]
![毕业设计(论文)-基于modbus协议的温度测控节点的设计[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/06a8dde8964bcf84b8d57bd0.png)
基于Modbus协议的温度测控节点的设计摘要在机械、化工、纺织等行业，随着生产规模的不断扩大，以及对生产过程集中监控的迫切要求，现场总线技术应运而生，并成为了当今测控领域研究的热点之一。
Modbus协议作为现场总线的一种，以其开发成本低，简单易用等诸多优点己被工业领域广泛接受。
温度作为工业中重要的测量参数之一，本课题选择了温度作为测量的对象，并设计了基于Modbus协议的温度测控节点。
本设计采用TC1047A传感器采集现场温度，由STC12C5A60S2单片机进行AD 转换和Modbus协议通讯。
通讯的物理层采用RS485接口，并增加了光电隔离、抗雷击和短路保护等功能。
最后实现了单个节点和PC机的Modbus协议通讯，并通过控制蜂鸣器和继电器来模拟工业现场控制。
本文分别从硬件和软件上阐述了该温度测控节点的实现方法。
关键词温度测控Modbus协议RS485 STC12C5A60S2The Design of Temperature Measuring and ControllingNodeBased to Modbus ProtocolABSTRACTWith the continuous expansion of production scale, and the urgent requirements in centralized monitoring of the production process in mechanical, chemical, textile and other industries. Fieldbus technology came into being, and become one of hot research field of measurement and control today. As one of field bus, Modbus protocol have been widely accepted because of low development cost, easy to use and many other advantages in temperature is one of the important parameters measured in industry,so it has been chosen a measurement of the object,temperature measurement and control nodes has been designed based on Modbus protocol.This design uses TC1047A sensor to collect on-site temperature,AD conversion and Modbus protocol communications can be done by STC12C5A60S2 physical layer of communication adopts RS485 interface, and have optical isolation, anti-lightning and short circuit protection in addition. Finally, achieved the Modbus protocol communication between a single node and the PC, and simulate industrial control by controlling the buzzer, a n d r e l a y.T h i s p a p e r d e s c r i b e s t h e i m p l e m e n t a t i o n o f temperature control node from hardware and software.KEY WORDS Temperature Monitoring Modbus protocol RS485 STC12C5A60目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)1 绪论 (1)2 设计方案 (3)方案概述 (3)方案论证 (3)通讯可靠性 (4)温度检测电路选择 (4)系统电源稳定性 (5)3 硬件电路设计 (6)最小系统电路 (6)温度检测电路 (6)电源电路 (7)报警控制电路 (9)通讯电路 (10)显示电路 (13)硬件抗干扰的设计 (14)4 MODBUS协议概述与应用 (16)MODBUS协议概述 (16)总体描述 (16)MODBUS数据单元 (17)MODBUS通信原理 (17)M两种传输方式 (19)ASCll模式 (20)RTU模式 (20)MODBUS消息帧 (21)ASCll帧 (21)RTU帧 (21)字符的连续传输 (22)错误检测方法 (23)LRC检测 (24)CRC检测 (24)5 软件设计 (25)AD采集程序设计 (26)串口中断处理程序设计 (27)MODBUS协议程序设计 (29)CRC计算及校验程序设计 (29)6 总结 (33)致谢 (34)参考文献 (34)附录 1 (36)附录 2 (37)1 绪论随着计算机技术和网络技术的发展，工业参数的数字采集促进了现场总线技术的发展，目前现场总线已经从当初的4-20mA电流信号升级为数字信号，发展成为全数字通讯，解决了现场信号远距离高速传送的问题，而且提高了抗干扰性能，增加了系统配置的灵活性，节省了硬件投资，是未来生产自动化和过程控制的发展方向。
集成以太网接口的压力检测仪表设计与实现
集成以太网接口的压力检测仪表设计与实现韩冬林【摘要】Discussed and realized a kind of pressure testing instrument with integrated Ethernet interface utilizing PIC18F97J60 high performance microcontroller. According to characteristic and principle of PIC18F97J60, it is carried out pressure sensor signal conditioning circuit, Butterworth Low pass filter circuit and Ethernet interface circuit, developed application programs based on Ethernet protocol stack. The practical application showed that the pressure testing instrument can access Ethernet directly, and realized the compatible TCP/IP and UDP protocol message format of the pressure testing data real-time online reading and network transmission function.%采用集成了以太网控制器的PIC 18F97J60高性能单片机,提出并实现了一种新型的集成以太网接口的压力检测仪表.根据PIC18F97J60单片机的特点和工作原理,设计了压力传感器信号调理电路、Butterworth低通滤波器电路和以太网接口电路,开发了基于以太网协议栈的应用程序.实际使用表明,该压力检测仪表可以直接接入以太网,实现了兼容TCP/IP协议和UDP协议两种报文格式的压力检测数据实时在线读取与网络传输功能.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2013(021)003【总页数】4页(P99-102)【关键词】压力检测仪表;以太网接口;PIC18F97J60;信号调理电路;Butterworth低通滤波器【作者】韩冬林【作者单位】天津中德职业技术学院天津300350【正文语种】中文【中图分类】TP2随着网络技术的发展，检测仪表的以太网接入功能已经越来越受到关注和重视[1]。
基于无线射频通讯的高压电网接点温度在线监测系统的设计
基于无线射频通讯的高压电网接点温度在线监测系统的设计焦海宁;杨杰【摘要】文章针对目前多行业电力温度监控中出现的不安全、不可靠及无法预知等三大瓶颈问题进行研究,提出采用无线温度采集、GSM手机短信报警、GPRS通讯等技术,并借助测温模块DS18B20和ASK超外差无线接收模块的高灵敏温度传送/接收功能,设计可扩展的高压电网接点温度在线监控系统,从而实现电力、冶金、石化、矿山、建筑等行业的电力温度监控；目前通过对赣州市沙河某电站30 kV 的高压电网开关柜进行系统的测试,试运行结果显示,本温度监测系统运行稳定,安全可靠,测温精度高达±0.5℃,有效测温范围为-30～500℃,测温模块和接收模块间通信准确率可达100％,系统对故障的反应及时准确,系统的预警、故障报警、启动应急服务程序等功能简单可靠,易于实现多检测点、远距离检测与传输,为高压电网节点温度监测提供了理想的解决方案.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2013(021)007【总页数】3页(P1769-1771)【关键词】无线通信;高压电网;监测系统;接点温度【作者】焦海宁;杨杰【作者单位】江西理工大学电气工程与自动化学院,江西赣州 341000;江西理工大学电气工程与自动化学院,江西赣州 341000【正文语种】中文【中图分类】TP2160 引言电力系统带电的连接部位，如母线连接点、各种开关柜动静触头、高压电缆接头等，由于气候变化、材料老化、锈蚀、松动等原因易造成接触不良、接触电阻增大，在电流通过时，容易造成发热而烧毁设备，严重的甚至引起设备起火爆炸［1－2］。
近年来，国内外已相继开发了一些基于不同传输介质的温度在线监测装置，如光纤传输方式和红外无线传输方式［3］，但在空气湿度较大时，光纤表皮的结雾会影响系统的绝缘性能；而结尘将使红外发射接收管的传输特性变差。
目前，我国电力在线监测系统还不健全，设备技术水平地域性差别比较明显，已有的电力在线监测系统总体水平相对落后［4］。
基于Ethernet IP协议的交流电参数检测仪表设计
基于Ethernet IP协议的交流电参数检测仪表设计高珊;王颖;韩秉旭;曲强【摘要】For electric parameters detection problem,a novel detection method is proposed for the electrical parameter meter. The ARM microprocessor STM32F103 is used as the control core and the special energy me-tering chip ADE7758 is for acquisition. Meanwhile,the Anybus-CompactCom module of HMS Company is applied to realize the EthernetIP communication. The stable performance,high precision and valuable applica-tion are illustrated by experiments.%针对电参数检测问题，设计一种新型电参数检测仪表，以ARM微处理器STM32F103为控制核心，利用电能计量专用芯片ADE7758作为电参数采集，并采用HMS公司的Anybus-CompactCom模块实现Ethernet IP工业以太网协议的仪表设计。
设计结果表明，该仪表性能稳定、测量准确，具有良好的应用价值。
【期刊名称】《辽宁科技大学学报》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P36-40)【关键词】交流电参数检测;Ethernet IP协议;嵌入式系统;仪器仪表;校验【作者】高珊;王颖;韩秉旭;曲强【作者单位】辽宁科技大学电子与信息工程学院，辽宁鞍山 114051;中冶焦耐院工程技术有限公司，辽宁大连 116085;国家电网鞍山供电公司，辽宁鞍山114044;辽宁科技大学电子与信息工程学院，辽宁鞍山 114051【正文语种】中文【中图分类】TM761随着中国经济的发展，对供电质量的要求越来越高，供电部门需要及时了解电网的供电质量及各种电参数的使用情况，如电流、电压、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等［1-2］。
网络工程课程设计报告-基于以太网的远程温湿度采集控制系统 (11)
《专业实训课程设计》课程设计题目:基于以太网的远程温湿度采集控制系统目录一、设计目的 (2)二、设计内容 (2)三、环境搭建 (3)四、实验步骤 (3)（一）．总体步骤 (3)（二）．技术详解 (5)1、TCP通信 (5)2、DHCP地址获取 (8)3、HTTP网页链接 (10)4、NTP时间获取 (12)五、开发板代码 (12)六、实验现象演示 (22)一、设计目的利用WIZnet的W5500网络芯片通过以太网实时监控远程某个位置的温度和湿度，以及设计警报实现亮灯。
二、设计内容1)读取DHT11温度并通过串口打印。
2)浏览器显示设计网页模板。
3)网页实时显示温度。
4)网页按钮控制LED灯。
三、环境搭建硬件：WIZnet W5500开发板、网线、数据线、数字温湿度传感器DHT11软件：hercules_3-2-4、Keil uVision5、Flash Loader Demo，Wireshark抓包工具四、实验步骤（一）．总体步骤1.首先要使W5500开发板能够连接以太网，就必须要有IP地址，编写dhcp.c程序，使W5500能够通过dhcp服务器自动获取IP地址；程序中包括dhcp客户端初始化函数init_dhcp_client(); 和dhcp测试函数do_dhcp()；2. 连接温湿度传感器到开发板，添加温湿度感应程序，dht11.c和dht11.h,3. 在主函数中包含该程序头文件#include “dht11. h”定义数组uint8 temp_rh[2]，temp_rh[0]用来保存湿度数据，temp_rh[1]用来保存温度数据uint8 temp_rh[2] = {0, 0};4. 主函数中调用温湿度感应程序，并将温湿度数据通过开发板串口打印输出：DHT11_GetValue(temp_rh);printf("hum:%d,",temp_rh[0]);printf("temp:%d\r\n",temp_rh[1]);5. 将温湿度数据在网页中实时显示在httputil.c 使用sprintf()把格式化的数据写入buf字符串中sprintf(buf,"settingsCallback({\"temp1\":\"%d\",\\"temp2\":\"%d\",\});",temp_rh[0],temp_rh[1]);6.在webpage内添加两个新的lable，一个是温度，一个湿度“<p><label for=“temp1”>湿度：</label><input type=“text”id=“temp1”name=“temp1”size=“5”/></p>“<p><label for=“temp2”>温度：</label><input type=“text”id=“temp2”name=“temp”size=“5”/></p>再在lable中赋值，一个是湿度temp1, 一个是温度temp2"<script>"\"function $(id) { return document.getElementById(id); };"\"function settingsCallback(o) {"\"if ($('temp1')) $('temp1').value = o.temp1;"\"if ($('temp2')) $('temp2').value = o.temp2;"\"};"\"</script>"\同时设置页面每隔10秒刷新一次“<meta http-equiv= ‘refresh’ content=’10’ >”\7. 调用http程序do_http(SOCK_HTTP);（二）．技术详解1、TCP通信TCP（Transmission Control Protocol 传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
基于以太网的温度监测系统的技术问题
基于以太网的温度监测系统的技术问题摘要很多领域需要对温度进行监测。
本文主要介绍基于以太网的温度监测系统的技术实现，着重对其中要用到的主要技术进行介绍。
关键词DS18B20；以太网；温度采集在生活和生产过程中有很多时候需要根据实时的温度值来做一些决策。
比如：森林防火，实验室科学研究等，尤其在工业生产中，对温度数据的实时掌握更显得尤为重要。
本系统设计主要以温度传感芯片（DS18B20）为核心，DS18B20芯片是一个单总线驱动模式，以时序电路的方式进行复位与读写寄存器。
下面就系统设计涉及到的主要技术分为四部分进行分析。
1 DS18B20单总线通信协议单总线协议是主机与采集芯片通信的唯一方法。
它主要是靠时间片产生不同脉冲信号来相互传送数据。
DS18B20可以单总线控制多个采集芯片工作，通过不同的64位ROM标识进行分别控制。
由图可以看出与DS18B20的通信经过一个单线接口，在单总线接口方式下，在ROM操作未建立之前不能使用寄存器操作和控制操作。
主机首先要进行下面五种操作：1）Read ROM；2）Match ROM；3）Search ROM；4）Skip ROM；5）Alarm ROM这五种操作中的一种之后才能对其进行功能操作。
2 Linux操作系统驱动Linux操作系统的最基本功能就是提供一种统一操作驱动硬件的方式，这种操作方式类似于为软件与硬件之间搭建一个接口，使得应用程序可以用很普通的方式去对硬件设备进行操作Linux内核是一个整体是结构，因此向内核添加任何东西。
或者删除某些功能，都十分困难。
为了解决这个问题。
引入了内核机制，从而可以动态的想内核中添加或者删除模块。
模块不被编译在内核中，因而控制了内核的大小。
然而模块一旦被编入内核，就和内核其他部分一样。
这样一来就会增加一部分系统开销。
同时，如果模块出现问题，也许会带来系统的崩溃。
3交叉开发环境嵌入式开发有其局限性，因其硬件资源过于贫乏，不适合在现有的设备上建立一套适合开发的系统，所以更多的时候都是采用的开发模式是交叉开发（Cross Developping）来开发嵌入式系统。
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摘要该课设是以ROCKWELL实验室的ControlLogix控制器为控制器和基于Ethernet/IP的网络设计。
讲述了从现场采集回来温度值和压力值经过Ethernet/IP 工业控制网络的传送，再经过模拟量输入模块1794—ITB将温度值和压力值输入到控制器里，经过控制器的处理，将控制现场执行器的模拟量经过模拟量输出模块1794—IF2XOF21输出到Ethernet/IP网络里，再传给现场的各执行器，并将温度和压力控制在所要求的范围内的这些过程的实现。
本次课设还讲述了温度检测节点和压力检测硬件节点的设计。
在软件平台上进行硬件的组态。
在ControlLogix5000编程软件编写控制程序。
并实现温度值和压力值的显示。
关键词：ControlLogix；节点设计；Ethernet/IP目录第1章绪论 (1)第2章系统方案的介绍 (4)2.1概述 (4)2.2系统组成总体结构 (4)第3章硬件的设计 (5)3.1E THERNET/IP通信适配器硬件设计 (5)3.1.1 Ethernet/IP硬件系统总体架构 (5)3.1.2 通信适配器电源的设计 (6)3.1.3 适配器复位电路的设计 (6)3.2检测节点的设计 (7)3.3检测节点控制结构图 (7)3.4报警和按键的设计 (8)3.5硬件的组态 (8)3.5.1 数字I/O模块的组态 (9)3.5.2 模拟I/O模块的组态 (10)第4章软件的设计 (13)4.1程序的设计 (13)4.2部分PID参数的设定 (14)第5章系统显示画面 (16)第6章课程设计总结 (17)参考文献 (18)第1章绪论20世纪90年代以后随着现场总线控制技术的逐渐成熟，智能化与功能自治性的现场设备的广泛应用，嵌入式控制器、智能现场测控仪表和传感器等方便地接入了现场总线。
现场总线控制系统(FCS)是顺应智能现场仪表而发展起来的。
它的初衷是用数字通讯代替4--20mA模拟传输技术，但随着现场总线技术与智能仪表管控一体化(仪表调校、控制组态、诊断、报警、记录)的发展，在控制领域内引起了一场前所未有的革命。
控制专家们纷纷预言：FCS将成为21世纪控制系统的主流。
然而在控制界对FCS进行概念炒作的时候，却注意到它的发展在某些方面的不协调，其主要表现在迄今为止现场总线的通讯标准尚未统一：8种现场总线经过14年的纷争，最后IEC的现场总线标准化组织经投票，通过以下这8种现场总线成为IEC61158现场总线标准，即：FF H1，Control Net，ProfiBus，InterBus，P．Net，World FIP，Swift Net，FF之高速EtherNet即HSE。
这8种现场总线互不兼容，这也使得各厂商的仪表设备难以在不同的FCS中兼容。
此外，FCS的传输速率也不尽人意，以基金会现场总线(FF)正在制定的国际标准为例，它采用了ISO的参考模型中的3层(物理层、数据链路层和应用层)和极具特色的用户层，其低速总线H1的传输速度为31．25kbps，高速总线H2的传输速度为1 Mbps或2．5Mbps，这在有些场合下仍无法满足实时控制的要求。
又如广泛用于汽车行业的Can总线系统，其最高的传输速率为1 Mbps／40米；这些现场总线受通讯距离制约较大。
由于上述原因，使FCS在工业控制中的推广应用受到了一定的限制。
以太网具有传输速度高、低耗、易于安装和兼容性好等方面的优势，由于它支持几乎所有流行的网络协议，所以在商业系统中被广泛采用。
但是传统以太网采用总线式拓朴结构和多路存取载波侦听碰撞检测(CSMA／CD)通讯方式，在实时性要求较高的场合下，重要数据的传输过程会产生传输延滞，这被称为以太网的“不确定性”。
研究表明：商业以太网在工业应用中的传输延滞在2～30ms之间，这是影响以太网长期无法进入过程控制领域的重要原因之一。
因此对以太网的研究具有工程实用价值，从而产生了一种新型的针对工业控制领域的以太网一工业以太网。
由于以太网具有应用广泛、价格低廉、通信速率高、软硬件产品丰富、应用支持技术成熟等优点，目前它已经在工业企业综合自动化系统中的信息层与控制层得到了广泛应用，并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。
从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看，目前工业以太网在控制层已得到广泛应用，并成为事实上的标准。
未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。
工业以太网技术作为后起之秀，迅速抢占着其它总线形式的市场，推动其发展的两大动力是：光纤环网的应用、分布智能装置仪表。
光纤环网解决了两大问题：第一，轻松解决了在化工、矿业等极端条件的本质防爆问题，这一下子将以太交换设备向前推动了一个层次，使以太网可以到达工业现场层，第一次成为真正的FieldBus；第二，通过环网的冗余提高以太交换的可靠性，从而使工业以太网第一次可以应用对可靠性要求较高的应用环境中。
而分布智能的装置仪表，解决了所谓以太传输时滞不确定性的诟病。
首先，光纤环网的千兆交换速度，已经使绝大部分工业控制数据在可接受的时间内交换，对于大部分的工业生产信息，在100ms的时滞都是可以接受的。
而如果所有的控制均需要通过集中的方式进行，显然这个时滞又太大了。
可喜的是，工业控制装置和智能仪表正在向分布式发展。
这种发展趋势，导致大量的本地控制指令不需要通过冗长的总线来传输，而是由仪表或装置的本地计算完成，这就不需要通过数据交换的方式苛刻地要求工业以太网的确定时延。
工业以太网有着许多令人所信服的优点。
但是传统商业以太网技术应用到工业现场仍然有着或多或少的不足和缺陷，经过许多研究机构和工程技术人员的不懈努力和对关键技术的研究，使传统以太网技术不断改进来满足工业现场控制要求。
这些关键技术包括通信确定性和实时性技术、系统稳定性技术、系统互操作性技术、网络安全性技术、总线供电及本质安全与安全防爆技术等。
传统以太网采用总线式的拓扑结构和多路存取载波侦听／碰撞(CSMA／C通讯方式，即网络上的每个节点都通过竞争的方式来获取发送信息报文的权利，节点通过监听信道，当发现信道空闲时则把待发的信息报文发送出去，如果信道忙则处于等待状态。
在发送信息后检测是否发生了碰撞，如果出现则退出信道等待重发。
不难想象当网络负荷比较重的时候大量节点都在尝试重发进而导致网络堵塞，使一些节点的信息长时间得不到发送，这种特性称为以太网的不确定性。
研究表明：传统以太网在工业控制中的传输延迟，对数据传送要求很高的场合是不能够应用的，这也影响了以太网技术在工业底层控制网络中的应用。
随着以太网技术的不断发展，工业以太网在确定性和实时性方面已经基本达到了工业现场实时控制的要求。
目前有Modbus-IDA工业以太网，Ethernet／lP工业以太网，FF HSE工业以太网，ProfitNet工业以太网等几种协议。
EtherNet／IP(EtherNet Industry Protoco1)是适合工业环境应用的协议体系。
它是由两大工业组织ODV A(OpenDeviceNet Vendors Association)ControlNetInternational所推出的最新的成员。
和DeviceNet以及ControlNet一样，它们都是基于CIP(Control and Informal／on Protoco1)协议的网络。
它是一种是面向对象的协议，能够保证网络上隐式的实时I／0信息和显式信息(包括用于组态参数设置、诊断等)的有效传输。
EtherNet／IP采用和DevieNet以及ControlNet相同的应用层协CIP(Control and Information Protoco1)，因此，它们使用相同的对象库和一致的行业规范，具有较好的一致性。
EtherNet／IP采用标准的EtherNet和TCP／IP技术来传送CIP 通信包，这样，通用且开放的应用层协议CIP加上已经被广泛使用的EtherNet和TCP／IP协议，这就是构成EtherNet／IP协议的体系结构。
第2章系统方案的介绍2.1概述本次设计主要是综合应用所学知识，设计出温度和压力的检测节点，并在实践的基本技能方面进行一次系统的训练。
能够较全面地巩固和应用“现场总线”课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握小型现场总线系统设计的基本方法。
应用场合：各种工业现场。
系统功能介绍：温度和压力值通过传感器检测出来后经过与现场总线的连接，实现数据的实时传输，经过控制器一定处理在控制执行器实现温度和压力的控制。
并将把温度值和压力值显示出来。
2.2系统组成总体结构系统的总体结构图如图2.1所示。
它是由一个ENB以太网通信模块、一个远程AENT通信模块、CPU控制器、输入输出模块、上位机和Ethernet/IP工业以太网组成。
图2.1 系统组成总体结构将现场的模拟量输入和输出挂在输入输出模块上即可实现该节点的设计。
上位机是编程和组态用的。
第3章硬件的设计3.1Ethernet/IP通信适配器硬件设计Ethernet/IP硬件设备开发主要有2种方式：一种是基于单板计算机系统；另外一种是开发嵌入式系统。
嵌入式系统应用广泛，有非常多资源可供设计者使用，同时嵌入式系统硬件制作成本低，硬件设备可以设计的更为紧凑，有利于系统的小型化。
下来介绍采用嵌入式系统设计Ethernet/IP通信适配器。
3.1.1Ethernet/IP硬件系统总体架构Ethernet/IP通信适配器作为工业控制中的网络设备，对数据处理能力、数据收发的实时性、可靠性上较商用以太网有着更严格的规范和要求，硬件必须能够满足这些功能及要求。
而微处理器是系统的控制核心，其性能的好坏直接决定了系统性能的优劣；因此，本通信适配器选用三星公司的ARM9 S3C2410为CPU，其有丰富的外围接口功能，强大的处理能力。
本系统硬件设计以S3C2410为核心，外围扩展了64MbitsSRAM、64Mbits NAND FLASH、以太网控制其CS8900、RS232串口、I/O接口、JTAG程序实时仿真接口等。
其总体硬件如图3.1.图3.1 Ethernet／IP通信适配器系统硬件图3.1.2通信适配器电源的设计3.3V及1.8V的能力。
本通信适配器可以接现场I/O模块(现场I/O模块分为数字I/O及模拟I/O)，因此，设计电源时需充分考虑电源的驱动能力。
电源不仅要给通信适配器供电，而且，需要给I/O模块的数字电路部分供电。
本设计采用高效的开关电源设计，可满足8个扩展I/O模块的驱动能力。
通信适配器中，不同的芯片采用的所要求的供电电压是不一样的。
S3C2410需要的供电电压有：3.3V 的数字电压及模拟电压、1.8V的数字电压及模拟电压、1.8V的PLL源电压；SRAM、NAND FLASH、I/O采用3.3V电压；JTAG、以太网控制其采用5V电压供电。