基于以太网及串口的数据采集模块设计
基于dsp的以太网-rs422通信转换器的设计与实现
电子质量2020年第01期(总第394期)作者简介院王庆贺(1991-)，男，硕士研究生，助理工程师，研究方向为嵌入式系统设计与开发。
基于DSP 的以太网-RS422通信转换器的设计与实现The Design and Implementation of Ethernet-RS422Communication Converter Based on DSP王庆贺,吴超,唐顺晨,田少华(中国电子科技集团公司第五十八研究所,江苏无锡214072)Wang Qing-he,Wu Chao,Tang Shun-chen,Tian Shao-hua (China Electronics Technology Group Corporation,NO.58Research Institute,Jiangsu Wuxi 214072)摘要：现有的一些工业设备使用的是RS422通讯的方式，为了实现这些设备的网络化监控，提出了基于DSP 的以太网-RS422通信转换器的设计，并介绍了主要硬件模块的设计方案、各部分软件实现方法。
系统使用W5300以太网控制器实现UDP 通信，使用ADM2582实现RS422电平转换，DSP 对传输的数据进行两种格式的转换。
经过测试，该以太网-RS422通信转换器实现了设计要求。
关键词：DSP；以太网；RS422；通信转换中图分类号：TN91文献标识码：A文章编号：1003-0107(2020)01-0026-05Abstract:There are some industrial equipment in RS422communication mode.In order to realize the network monitoring of these devices,this paper put forward the design of ethernet-RS422communication converter based on DSP.This paper presents the design scheme of main hardware modules and the realization method of each part of software.W5300Ethernet controller is used to realize UDP communication,and ADM2582is used to realize RS422level conversion.DSP transform the transmitted data in two formats.After a series of tests,the ethernet-RS422communication converter achieves the design requirements Key words:DSP;Ethernet;RS422;communication conversion CLC number:TN91Document code:AArticle ID ：1003-0107(2020)01-0026-050引言以太网技术是目前使用广泛的通信技术之一，具有组网方便、传输距离长、传输速率高等优点。
课设之基于单片机的数据采集系统设计
课设之基于单片机的数据采集系统设计随着科技的飞速发展，数据采集系统也在逐渐普及。
而基于单片机的数据采集系统设计，是一种简单、可靠、成本低的方案。
一、系统概述数据采集系统是通过采集各种物理量（如温度、湿度、压力等）的信号，将其转换成数字信号，并进行处理和存储，从而实现对物理量的监测、控制和分析。
基于单片机的数据采集系统，是利用单片机的时序控制、数字转换和通信等功能，对物理量进行采集和处理的系统。
二、系统组成基于单片机的数据采集系统主要由传感器、信号调理电路、单片机、存储器和通信模块等组成。
其中：1.传感器：根据需要采集的物理量不同，可以选择多种类型传感器，如温度传感器、湿度传感器、气压传感器等。
2.信号调理电路：对传感器输出的信号进行放大、滤波、线性化等处理，使其符合单片机的输入要求。
3.单片机：选用低功耗、高集成度、性能稳定的单片机，进行数据采集和处理，并实现控制和通信等功能。
4.存储器：将采集到的数据进行存储，以便后期分析和处理。
5.通信模块：将采集到的数据通过串口、CAN、以太网等方式发送到远程计算机或其它设备，并实现数据交互和共享。
三、系统设计在设计基于单片机的数据采集系统时，需要进行如下步骤：1.选择合适的单片机：比较常用的单片机有STC、AVR、PIC、ARM 等，需根据具体需要进行选型。
2.设计信号调理电路：选择合适的电路元件（如运放、滤波电容、电阻等），进行电路设计和仿真，需要考虑到信号质量、成本和体积等因素。
3.编写单片机程序：根据需要，编写适合的程序，实现对信号的采集、处理、存储和通信等功能。
4.调试和测试：对完成的数据采集系统进行调试和测试，查看系统的稳定性、精度和响应时间等指标是否达到要求。
四、应用案例基于单片机的数据采集系统，广泛应用于自动化控制、实验室测量、环境监测和智能家居等领域，如温度、湿度、光照、气压和土壤含水量等的监测等。
例如，在环境监测中，基于单片机的数据采集系统可以采集空气质量、气压、温度、湿度等多项指标数据，通过数据分析和处理，提供科学依据和决策支持，实现环境保护和生态安全等目标。
基于EtherCAT工业现场总线的数据采集系统
通信技术• Communications Technology18 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】EtherCAT 工业现场总线 数据采集1 EtherCAT简介在工业自动化领域，数据传输一般具有以下特点：（1）强实时，有确定的响应周期要求；（2）系统节点数量众多，节点数据表现为周期性的过程数据；（3）和IT 、办公应用相比，成本显得尤为重要。
为了满足上述要求，德国倍福（Beckhoff ）基于EtherCAT 工业现场总线的数据采集系统文/刘明公司提出一种开放式的基于以太网的实时现场总线系统EtherCAT 。
EtherCAT 使用和以太网标准IEEE802.3相同的帧结构和物理层，同时又抛弃了传统的基于TCP/IP 的协议架构。
在EtherCAT 总线系统中，报文的发送和接收是主从式的，只有主站能够主动发送报文，从站从上游节点接收报文，转发到下游节点。
通过这种方式，报文依次传递到每个从站。
从站从接收到的报文中截取自己需要的数据，并在向下一个节点转发时将数据插入到报文中。
这样，报文的延迟就只有硬件传播延迟，而不存在软件协议栈延迟。
EtherCAT 从站使用专门的控制器ESC （EtherCAT Slave Controller ）实现报文接收、数据插入和转发功能。
2 EtherCAT从站设计要在实际中用好并发展好。
二处理抗干扰技术。
处理干扰技术是目前在做的重要工作。
目前抗干扰技术的研究放在了不同的维度进行，根据实践表明在二维扩频领域里抗干扰技术研究情况最好。
在二维扩频里可以找到单音干扰的解决办法。
研究发现在无线通信抗干扰中还可以使用宽线处理解决抗干扰问题，宽线处理能精确的对数值进行估计和处理，提高无线通信技术的抗干扰能力。
3.2 综合应用抗干扰技术在无线通信干扰中存在着不同种类的干扰，如果只针对特定的干扰来作出解决方案就会很复杂，而且也不一定能取得很好的效果。
采用PoE供电的高速以太网分布式数据采集系统
采用PoE供电的高速以太网分布式数据采集系统王伟【摘要】设计了一种基于以太网的分布式数据采集控制系统.该系统的数据采集核心采用RCM5700微处理器模块,该模块适用于快速以太网应用开发;传输部分充分利用了以太网带宽大、结构简单、可扩展性强、成本低廉的特点,配合上位机监控软件,可以方便有效地监管整个系统.系统供电采用PoE技术,在传输数据的网线上同时提供电流,避免了以往数据采集节点单独的电源设计,简化了电源供应.实验证明整套系统实时性好、适应性广、结构简单、可靠性高,充分满足了分布式系统数据采集的要求.【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》【年(卷),期】2018(018)009【总页数】4页(P18-20,23)【关键词】以太网;分布式数据采集;PoE【作者】王伟【作者单位】海军装备部驻重庆地区军事代表局,重庆 630042【正文语种】中文【中图分类】TP274引言分布式数据采集已经成为了目前大规模数据采集的优先选择方式。
长期以来，数据采集常规使用的集中式采集方式在信号种类繁多和数量庞大的大型分布式系统中的应用，极易导致系统连接复杂、难以后期维修保养、数据中心设置臃肿。
本文采用以太网为传输网络的分布式数据采集系统[1]来完成远距离、大规模数据的采集、处理任务。
本设计采用RCM5700微处理器模块构成数据采集核心以满足任务需求。
同时针对传统数据采集节点单独设置的复杂供电系统，该数据采集方案采用了基于IEEE802.3af[2]标准提出的PoE供电设计，简化了供电系统管理，使得系统配置更加简单、运行更加高效、维护更加便利。
经过以太网数据传输与供电管理，系统具备了可靠性高、成本低、结构简单等优点。
1 系统的分析设计数据采集系统主要完成各个节点的信号收集，并将其转换为数据中心可以识别处理的信息；数据中心接收到采集的数据以后，按照中心控制逻辑关系，对其进行处理并输出终端控制信息，从而完成数据的采集、处理以及输出任务。
IPort-3嵌入式以太网转串口模块用户手册说明书
IPort-3嵌入式以太网转串口模块User ManualUM01010101 V1.08Date: 2020/12/01类别 内容关键词 IPort-3,以太网,串口摘 要IPort-3以太网转串口模块使用说明修订历史目录1. 功能简介 (1)1.1概述 (1)1.1.1IPort-3模块功能特点 (1)1.1.2产品特性 (2)1.2产品规范 (3)1.2.1电气参数 (3)1.2.2机械尺寸 (3)1.2.3温度特性 (4)2. 硬件部分说明 (5)2.1硬件电路说明 (5)2.2硬件连接使用说明 (11)2.3IPort-3的常用应用参考 (11)2.3.1TTL电平的应用 (11)2.3.2232电平的应用 (12)3. 工作模式 (13)3.1TCP Server模式 (13)3.2TCP Client模式 (13)3.3Real COM模式 (14)3.4UDP模式 (14)4. IPort-3模块IP地址 (16)4.1设备IP出厂设置 (16)4.2用户获取设备IP (16)4.3PC机与模块网段检测 (17)5. ZNetCom软件配置 (18)5.1安装配置软件 (18)5.2获取设备配置信息 (19)5.3修改设备配置信息 (21)5.4保存恢复设置 (22)5.4.1保存设置 (22)5.4.2恢复设置 (23)5.5恢复出厂设置 (23)5.5.1通过配置软件来恢复出厂设置 (23)5.5.2通过硬件来恢复出厂设置 (24)5.6升级固件 (24)6. 使用AT命令配置 (25)6.1利用超级终端工具 (25)6.1.1超级终端使用方法 (25)6.2AT命令配置流程图 (29)6.3AT命令 (30)6.3.1使用AT命令概述 (30)6.3.2使用AT命令详细说明 (31)6.3.3控制命令 (34)6.3.4设备信息配置命令 (37)6.3.5串口信息配置命令 (40)6.4AT命令配置实例 (48)7. Web浏览器配置 (50)7.1访客设置模式 (50)7.2管理员配置模式 (51)7.2.1功能设置 (52)7.2.2更改密码 (53)7.2.3备份恢复 (54)8. 固件升级 (55)9. 附录 (61)TCP和UDP中默认已经被占用的端口列表 (61)产品问题报告表 (62)产品返修程序 (63)10. 免责声明 (64)1. 功能简介1.1 概述IPort-3是广州致远电子有限公司开发的一款多功能嵌入式以太网串口数据转换模块，它内部集成了TCP/IP协议栈，用户利用它可以轻松完成嵌入式设备的网络功能，节省人力物力和开发时间，使产品更快的投入市场，增强竞争力。
基于PIC18F串口到以太网的接口设计
简 的 Ｍｉｒｃ ｉ Ｐ Ｉ ｅｏ ｈｐＴＣ ／Ｐ协 议 栈 软 件 工 作 平 台 ， 终 完 成 最 系 统通 信 功 能 的 开 发 。
１ 系 统 硬 件 平 台设 计
０ 引 言
随着网络技术的快速 发展与 深入 ， 业生产 设备 ， 工 如 电 气 、 床 控 制 设 备 ， 借 助 Ｌｏ ａ Ａｒａ Ｎｅｗｏ ｋ ＬＡＮ） 车 需 ｃｌ ｅ ｔ ｒ （
内部 有 ３ Ｋ 字 节 的 Ｆ ＡＳ 程 序 存 储 器 ， ． Ｋ 字 节 的数 ２ Ｌ Ｈ １５
据 存 储 器 和 ２ ６字 节 的 Ｅ ＲＯＭ ， 于 系 统 的 扩 展 ； ５ ＥＰ 便 自带 ８×８硬 件乘 法 器 ； 断资 源 丰 富 ， 供 １ 中 提 ８个 中 断 源 ， 个 两 中 断优 先 级 ， 且 中断 优 先 级 可 配 置 。Ｐ Ｃ ８ ４ ２单 片 机 并 Ｉ１Ｆ ５ 配 备 了较 为 丰富 的外 围模 块 ， 大 地 简 化 了 开 发过 程 中 单 极 片 机外 围 电路 的 设 计 工 作 。 同 时 ， Ｉ ８ 系 列 单 片 机 提 Ｐ Ｃ１ Ｆ 供 功 能 强 大 的指 令 集 ， 大 部 分 指 令 为 单 字 （ 绝 ２个 字 节 ） 存 储， 周期 执 行， 得 系统 的 指令 传输 执 行效 率 高。 单 使 Ｐ Ｃ１ Ｆ ５ Ｉ ８ ４ ２单 片 机采 用 低 电压 工 作 模 式 以 及 待 机 睡 眠 模
本 系 统 的 硬 件 功 能 主 要 分 为 两部 分 ： 部 分 是 数 据 采 一 集 模 块 ， 要 利 用 Ｐ Ｃ ８ ４ ２芯 片 对 设 备 的 数 据 进 行 采 主 Ｉ１Ｆ ５ 集 ； 二部 分 就 是 通 信 模 块 ， 串 口数 据 帧 和 以 太 网数 据 第 对
基于以太网现场总线的模拟量输入数据采集系统
楼宇 自控 系统是智能建筑 不可缺少的重要组成部 分，其 任务是对建筑物 内部设施进行监测 、控 制与 管理 ，以提供～
个 既 安 全 可靠 、又 节 约 能 源 ，而 且 舒 适 宜人 的工 作 或 居 住 环
制表。 由于控制任务的要 求 ，需要 实现各现场控制器 和数据 采集器之间的通信。
以太 网 经过 ２ Ｏ年 的 发展 ，成 为 当今互 联 网络 中底 层 链 接
还可双 向交换 数据 。
２２通信方式 ．
本 文采 用 半双 工通 信 方 式 ，但 ０ＮＥ服 务器 支 持 全双 工 数 据通 信 通 路 。 的通 信 方式 是 上 位 机 只 有 发 送 了采 集 通 道 号 的 命 令 以 后 ， 位 机 才 能 将 该 通 道 的 值 发 送 给 上 位 机 显 示 。 否 下
宇 自控 系统 中计算机控制的主要任 务包括过程数据采集、直
接数字控制 、设备监测和系统测试 与诊 断等 ，具体的功能实
设计中采用 Ｄ卜Ｅ嵌八式以太网模块。Ｄ卜Ｅ设备在使用 ４ ４
前 ， 须获 得 唯 一 的 ｌ 址 才能 进 行 远 程 设置 和 正 常 工作 ｉ无 必 Ｐ地
现是由安装在被控设备附近的现场控 制站和数据采集站来完
ＰＯ ７
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二ｊ
— —
卜一 Ｒ Ｉ Ｔ Ｄ Ｎ － Ｔ ０ Ａ Ｏ Ｔ
Ａ
一 二 Ｃ 卜 Ｅ ｏ ０ Ｅ
图 １数 据采集器硬件组成 图 ３ 数据采集 器数 据上 传子程序框图
３１Ａ Ｄ转 换 ． ／ 本 文采 用 ＡＤＣ０ ０ ８ ９转换 芯 片 双极 性参 考 电压 接 法 实现 Ａ Ｄ转换 功 能 ，其 中 ＋ Ｖ要接 退耦 滤 波 电路 。Ａ ／ ５ Ｄ数 据采 集 采
工控程序设计之串口设备的数据采集
工控程序设计之串口设备的数据采集1. 引言在工控系统中，串口设备是常用的数据采集和通信方式之一。
串口设备可以连接各种外部设备，如传感器、监测仪器等，通过串口进行数据的传输和采集。
本文将介绍工控程序设计中如何进行串口设备的数据采集。
2. 串口设备和串口通信协议串口设备是一种通过串行通信接口进行数据传输的外部设备。
常见的串口设备包括传感器、PLC（可编程控制器）、电机驱动器等。
串口通信协议通常使用RS-232或RS-485标准，通过串口发送和接收数据。
RS-232是一种常用的串口通信标准，使用DB9或DB25连接器，支持最长距离为50英尺。
RS-232通信协议使用一对差分信号进行数据传输，适用于近距离的数据传输。
RS-485是一种支持多点通信的串口标准，使用两线（A和B）进行数据传输。
RS-485通信协议支持最长距离为4000英尺，并能同时连接多个设备，适用于需要远距离传输和多设备通信的场景。
3. 串口设备的数据采集串口设备的数据采集是工控系统中重要的任务之一。
通过串口设备，可以从外部设备读取传感器数据、监测设备状态等信息，以实现实时监测和控制。
数据采集的过程包括以下几个步骤：3.1. 打开串口在进行串口设备的数据采集之前，需要首先打开串口。
在工控程序中，可以使用相应的库函数或API来打开串口。
打开串口时需要指定串口的名称、波特率、数据位、校验位、停止位等参数。
以下是一个使用Python的serial库打开串口的示例：import serialser = serial.Serial('COM1', baudrate=9600, timeout=1)3.2. 读取数据打开串口后，可以通过读取串口来获取设备发送过来的数据。
读取串口数据的方式有两种：阻塞读取和非阻塞读取。
阻塞读取是指程序在读取串口时会一直等待直到数据可读。
非阻塞读取是指程序会立即返回可用的数据，无需等待。
以下是一个使用Python的serial库进行串口数据读取的示例：data = ser.read(10) # 读取10个字节的数据3.3. 数据处理读取到的串口数据通常是原始数据，需要进行进一步的处理。
EBT3001以太网串口服务器芯片模块配置方式简介
EBT3001以太网芯片模块功能及配置方式简介EBT3001以太网芯片产品简介EBT3001以太网芯片是实现串口数据与以太网数据互相转换的串口芯片；该串口转以太网芯片具有多种Modbus网关模式以及MQTT/HTTP物联网网关模式，可满足各类串口设备/PLC 的联网功能。
EBT3001串口转以太网芯片功能特点支持多种工作模式（TCP Server、TCP Client、UDP Server、UDP Client）；支持网页设置、配置工具设置、AT 指令设置参数；支持多路Socket 连接；支持多种校验（None、Odd、Even、Mark、Space）；支持DHCP 功能；支持DNS 功能、域名解析；支持DNS 服务器地址自定义；支持多种Modbus 网关（简单协议转换、多主机模式、存储型网关、可配置型网关）；支持快速接入阿里云、百度云、OneNET、华为云、3.1 版本标准MQTT 服务器；支持HTTP 协议（GET/POST 请求）；支持虚拟串口；支持超时重启功能，重启时间自定义；支持短连接功能，短连接间隔时间自定义；支持心跳包、注册包功能；支持缓存清理功能；支持访问外网、局域网；独立设计测试套件，方便用户调试使用；支持在线升级功能。
EBT3001串口转以太网芯片Web设置配置可通过Web 设置方式，自定义设置相关参数。
打开浏览器，在地址栏输入设备IP（默认：192.168.3.7），进入页面，可查询、设置参数，最后点击“提交”菜单等待网页返回成功提示，即可生效。
注意：请勿在正常使用中进入网页配置，可能导致数据丢失，若进入网页配置则需要通过重启才能进入通讯模式。
网页配置初始化密码：123456，可自定义配置，仅支持6 位大小写字母与数值配置。
网页配置需要使用较新内核的浏览器才能正常使用，比如Microsoft Edge(96.0.1054.62)、Google chrome（96.0.4664.110）、Firefox（95.0.2）等。
基于51单片机的网口串口转换模块设计
数控技术
基于 51 单片机的网口串口转换模块设计
时磊 杨帆 (中国人民解放军 91404 部队,河北秦皇岛 066000)
摘要:随着人民生活水平的不断提高和科学技术的不断进步,更加智能化和信息化的电器走进千家万户换模块,并对模块的组成进行了介绍,最后在实践中进行应用,取得了良好的效果,具有一定的推广前景。
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数控技术
PR 同步位 7
SD 分隔位 1
DA 目的地址 6
表1 以太网的信息格式
SA 源地址 6
TYPE 类型字段 2
DATA 数据段 46-1500
数字技术 与应用
FCS 帧校验序列 4
2.1 以太网协议简介
低电平时选择62256;高电平时选择RTL8019AS的地址空间[5]。地址
按其功能共分为七段,以太网的信息格式如表1所示[2]。
总线的连接方式如图3所示,在程序中分配8000H～801FH作为
其中, 数据段( D A T A ) 为承载数据信息, 分配较长的4 6 ～ RTL8019AS的地址空间,51单片机的地址为16位。
利用廉价的51单片机控制以太网控制芯片RTL8019AS来实现 其I / O 基地址为3 0 0 H 。利用A D D R 1 5 、I / O W 、I / O R 可将
以太网功能,使得用户可以通过网络来达到共享信息资源的目的。 RTL8019AS和62256的地址空间划分开,ADDR15接62256的CE脚,
单片机管理模块是转换模块的管理与控制中心,以X5045芯 片作为单片机管理模块的核心,它不仅为单片机提供复位信号,还 用来存储以太网的IP地址、MAC地址和子网掩码等数据,可以通 过单片机控制X5045芯片进行读或写操作,与单片机接口电路如 图2所示[1]。
基于ARM Cortex M3的以太网串口服务器设计与实现
基于ARM Cortex M3的以太网串口服务器设计与实现
张少兵;王会彬
【期刊名称】《军民两用技术与产品》
【年(卷),期】2013(000)009
【摘要】以TI公司生产的Stellaris系列芯片型号LM3S8962作为核心系统,设计了一种串口服务器.该型号芯片集成了1个10M/100M以太网控制器,采用TCP/IP Socket访问终端服务器串口全部数据包通信模式,实现了客户端和服务器的高性能应用,保证了通信系统准确、稳定地进行数据交换,实现了数据传输的实时性.此外,该服务器采用LWIP精简协议,降低了操作系统的高额软件费用,以及远距离通信传输成本.
【总页数】4页(P53-55,58)
【作者】张少兵;王会彬
【作者单位】北京航天光华电子技术有限公司,北京100854;北京航天光华电子技术有限公司,北京100854
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于ARM Cortex—M3导航系统设计与实现 [J], 张锟;韩剑
2.基于ARM Cortex-M3的中波发射机故障处理辅助装置的设计与实现 [J], 邹树泉
3.以ARM Cortex-M3为基础的STM32开发板的设计与实现 [J], 焦江丽;李凤莲
4.ST推出全新的STM32F0系列32位微控制器基于ARMCortex—MO内核——
沿用STM32的DNA，M0系列多功能超值ARM Cortex微控制器简化家电和工业控制应用开发任务 [J], 无
5.德州仪器在ARM内核市场脱颖而出采用Cortex^(TM)-M3、Cortex*A8以及ARM9系列内核的全新器件显著壮大德州仪器嵌入式处理器产品阵营 [J], 陈颖莹
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基于W5300的以太网和串口数据相互转换系统设计
Ｐ Ｃ Ｂ图，在调试开发环境Ｋ ｅ ｉ ｌ ｕ Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ２ 下使用Ｃ 语
言进 行软 件编 程 。
１ 系统 的硬 件设计
为 了 能 够 高 速 的 进 行 串 口和 以太 网数 据 的实 时 转 换 ，使 用 了 高 速 处 理 器 单 片 机 Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ １ ２ ０ 作
ｌ
訇 似
基 于Ｗ５ ３ ０ ０ 的 以太 网和 串 口数据相 互转换 系统 设计
Ｔｈｅ ｄｅｓｉ ｇｎ ｏｆ ｄａｔ ａ ｍ ｕｔ ｕａＩ ｃｏｎｖ ｅｒ ｓｉ ｏｎ ｓ ｙｓ ｔ ｅｍ ｂｅｔ ｗ ｅｅｎ ｓ ｅｒ ｉ ａｌ ｐｏｒ ｔ ａｎ ｄ ｅｔ ｈｅｒ ｎｅｔ ｂａ ｓｅｄ ｏｎ Ｗ ５３００
能高 达 １ ０ ０ ＭＩ Ｐ Ｓ 。使 用ＭＡＸ３ ２ ３ ２ 芯 片 接 收 和发 送
收，设计了具体的硬件电路，使用Ｃ 语言完成了单片机的程序设计。由于Ｗ５ ３ ０ ０ 内部集成了 Ｔ Ｏ Ｐ ／ Ｉ Ｐ 协议 ，所以单片机不需要编 写复 杂的Ｔ Ｃ Ｐ ／ Ｉ Ｐ 协议栈。此转换系统能够实现传统设备接 人 以太 网 ，达到了远程监控的 目的。实验结果表明 ， 该转 换系统很好的实现了串口数据和以太 网数据的相互转换，具有简单可靠、传输效率高、稳定性高、成本低等特点，有一定的实用性 和推广价值 。 关键词 ：以太网 ； Ｔ Ｏ Ｐ ／ Ｉ Ｐ 协 议 ；Ｗ５ ３ ０ ０ ；串口；０ ８ ０ ５ １ Ｆ １ ２ ０
为核 心 处 理 芯 片 ， 其 主 频 最 高 达 到 Ｉ Ｏ Ｏ ＭＨｚ ，性
传 统 的 以 太 网 传 输 ， 经 常 使 用 ＣＰ Ｕ连 接
基于ARM的温度采集与以太网传输系统的设计
Ｌ ３ 出 的模 拟信号 送 至 Ｌ Ｃ ２ ４芯 片 上 的 Ａ／ Ｍ２ ５输 Ｐ ２１ Ｄ转 换 器 。此 Ａ／ Ｄ转 换 器基 本 时钟 由 ＶＰ Ｂ时钟 提 供 。
如图 １ 所示 。Ｌ ３ 将温度信息转换成模拟电流信 Ｍ２ ５ 号输出； 该信 号 经调 理 电路 送 至 Ｌ Ｃ ２４的 Ａ／ 转 Ｐ ２１ Ｄ
换模 拟信 道 ０ 。转 换结 果 通过 串 口显 示 出来 ， 以便 进 行校 正达 到 预 期 结 果 。 在 完 成 数 据 的 正 确 采 集 后 ， 再 将数 据进 行处 理 ， ＤＭ９ ０ 制 ， 行 以太 网传 由 ０ ０控 进 输。
统 调试 。系 统 主要 器 件 有 ： Ｐ ２ １ 、 Ｌ Ｃ ２４ ＤＭ９０ 、 Ｍ２ ５Ｊ ＡＧ 和 串 口接 口。其 中 ， Ｐ ２ １ ０ ０ Ｌ ３ 、Ｔ Ｌ Ｃ ２ ４作 为 系 统 的核 心 芯
片， 具有成本低 、 内部资源丰富的优点 ， 负责进行模拟信号的处理； 温度传感器 Ｌ ３ 采集模拟信号（ Ｍ２ ５ 电流信号） ，
Ｌ Ｃ２４ Ｐ ２ １ 的模拟通道
数据 处理
串口调 试（ 辅助调 试功 能）
模拟信号采集 Ｉ
ｆＭｇ０控制 以太网通信 ００ Ｄ
图 Ｉ 设计框 架
３ 系统 硬 件设 计
系统主要涉及 ２ 部分 ： 数据采集模块和数据传输模块 。
３ １ 数 据采 集模 块 硬件 设计 ．
系统采用 的温 度传感器是 Ｌ ３ ， Ｍ２５ 直接 以 Ｋ 分度 ， 最初 １ 的精确度 。Ｌ ２ ５测 量范 围在 一４ Ｅ 到 ＋ ℃ Ｍ３ ０
基于千兆以太网的光远传接口模块硬件设计
基于千兆以太网的光远传接口模块硬件设计作者：罗振宇来源：《科学与财富》2016年第12期摘要：千兆以太网（Gigabit Ethernet，GbE）是快速以太网（Fast Ethernet）的扩展，速率可达1000Mb/s。
本文旨在以千兆以太网为基础，介绍一种光接口和有线远传接口的收发模块的硬件设计方法。
本文首先介绍了光远传接口模块的功能并提出硬件设计理念、子模块设计思想，然后重点介绍原理图和PCB设计中所需处理的细节，最后还分析和高速信号在实际设计中所面临的问题及其解决方法。
关键字：千兆以太网、光接口、有线远传接口、硬件设计、高速信号处理1 绪言随着信息技术发展，现代军事通信领域对信道带宽的要求越来越高，传统的百兆以太网（Fast Ethernet）逐渐无法满足图像信息传输等方面的要求。
基于千兆以太网（Gbit Ethernet）的光纤信道的传输技术是实现和满足信道和网络环境需要的最好连接。
光纤通道连接距离很远，可达到10千米，并具有优良的扩展能力，在其仲裁环路，最多可接126个设备，交换结构可连接1600万设备，而且可以提供更高的带宽，极大地满足了现代军事通信对存储、传输速度的要求。
在加上它使用灵活、系统稳定等特点，使它的应用范围变得十分广阔。
原本为光纤通道指定的标准GBIC（GigaBit Interface Converter）光收发模块，因其自身的技术特点发展为支持千兆以太网并且成为其事实上的接口标准，并在一定的时期内占据千兆数据设备市场。
但随着用户对产品低成本、高的端口密度的要求，产生了SFF（Small Form Factor）收发器，它使LAN系统光纤端口的密度比现有光纤网络部件提高了一倍。
本文旨在设计一种基于千兆以太网的光接口和有线远传接口的收发模块，实现光信号到以太网信号、远传信号到以太网信号的转换和控制。
2 光远传接口模块介绍2.1 光远传接口模块功能介绍光远传接口模块用于实现车通系统有线远传信号和光信号的接入、处理和转换功能，具有协议处理、数据交换、通信控制等能力，目前主要实现车内与车下之间的话音和数据通信。
基于串口通信的数据采集系统研究
基于串口通信的数据采集系统研究摘要在实际生活生产中数据采集系统随处可见。
特别是当要求数据具有高实时性和高精确性的时候，需要我们熟悉各元器件的电气特性，搭建外围设备，设计专用的电路来实现系统的高需求。
以上因素直接关系到系统对数据的敏感度和稳定性。
本设计研究了基于串口通信的数据采集系统。
确定以周围的日常温度值为数据采集对象，利用温度传感器和单片机实现模拟信号的采集和转换成为数字信号，使用九针串口完成上位机和下位机之间的内部信息传输。
然后在上位机中利用Visual C++编程语言实现串口通信的数据接收显示控制界面完成数据的传输、分析和存储。
关键词：数据采集系统、串口通信、STC89C51单片机、Visual C++AbstractIn the production data acquisition system can be seen in real life. Especially when the requested data with real-time and high precision when needed we are familiar with the components of the electrical characteristics, build a peripheral device, special circuit designed to realize high demand. These factors directly related to data sensitivity and stability of the system.The design of data acquisition system based on serial communication. Determine value for daily data collection objects around, by using a temperature sensor and micro controller for analog signal collection and converted to a digital signal, using nine-pin serial port complete PC andinformation transmission between slave. And then using the Visual C++ programming language implemented in the PC serial communication data reception display control interface data transfer, analysis and storage.Key words: Data acquisition systems, Serial Communication, STC89C51 single-chip, Visual C++第一章前言1.1 研究目的和意义在信息科学技术以及通信技术的日新月异发展的现在，互联网和机器的远程通讯已渗透到经济、工业生产、农业生产、军工太空探索等多个领域。
基于LM3S6432的嵌入式以太网转串口模块设计
片 ，外加 简单 的外 围电路 即可完 成此模块 的设计 。上述传 统 的单 片机 系统便 可以 Ｔ Ｐ客户端 、服务器 、Ｕ Ｐ广播 的方 式 Ｃ Ｄ 与 网络中 的任 何一 台 Ｐ Ｃ或 主控终 端设 备进行 信息交 换与 共
享 。通过 以太 网用 户可 以远距离 向 串口设 备发送 数据 ，即可
远程终端控 制这是一个瓶 颈。如果 以太 网和 Ｒ 一 ３ Ｓ ２ ２串 口通过 某种方式 可 以交换数 据 ，即可实 现这种局 面 。本 文介绍基 于 Ｌ Ｓ ４ ２的嵌入式 以太 网转 串 口模块设计 可实 现这种功 能 ， Ｍ３６ ３ 在成本 上只需 几十元 Ｒ ＭＢ的情况下 ，利用 Ｔ 公 司以 Ａ Ｍ＠ Ｉ Ｒ
Ｗ Ｕ ｕ ｒ ｉ． Ｃｈ ｎ ｕ ＺＨＡＮＧ ｈ ｋ ｉ Ｚ ｉ ａ
（ｅ ａ ｏｗａｄＥｅｔ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ｏ， ｔ．Ｈ ＇ａ Ｚ ｅｇ ｈ ｕ４ ０ ０ ） Ｈ ｎ ｎＦ ｒ ｒ ｌｃ ｏ ｉ Ｔ ｃｎ ｌ ｙＣ ．Ｌｄ， ｅｎ ｎ， ｈ ｎ ｚｏ ５０ ０ ｒ ｃ ｏ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ｕ ｒｎ ｘ ｅ ｓ ｅ ｕ ｅ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔｔｃ ｎ ｌｇ ｎ ｅ ｎ ， ａ ｅ ｎ Ｅ ｈ ｒ ｅ ｎ － ３ ｅ ｉｌｃ ｍｍｕ ｉａ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅ ｃ ｒｅ ｔｅ ｔ ｎ ｉ ｓ ｆＩ ｔ ｒ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａ ｄ ｄ ｍａ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｔ ｅ ｎ ｔａ ｄ ＲＳ ２ ２ ｓ ｒａ ｏ ｖ ｎｃ －
电脑编程技巧与维护
基于 Ｌ Ｓ ４ ２的嵌入式 以太 网转 串 口模 块设计 Ｍ３ ６ ３
吴 春锐 ，张 志凯
（ 河南正向电子科技有 限公 司，郑州 ４ ０ ０ ） ５００
摘 要 ：针对 当前互联 网技 术的广泛应 用和 需求，立足 于 实现 以太 网与Ｒ 一 ３ Ｓ ２ ２串口接 １数据转换通信 的嵌 入式模 ３ ＇
串口转以太网模块配置软件设计及实现
串口转以太网模块配置软件设计及实现摘要
随着现代工业的不断发展，工业控制系统中有效的数据交换信道成为
不可缺少的一部分。
以太网在现代工业控制系统中具有广泛的应用，并不
断发展。
串口也在工业控制系统中普遍应用，有条件的地方还做有线连接，然而随着网络的发展，串口也有限地使用以太网。
本文提出了一种以串口
转以太网的模块，将串口技术转换为以太网技术，以实现数据交换的灵活性。
然后设计了一款以串口转以太网模块配置软件，实现了串口的状态显
示和设置，可以进行以太网的设置和管理，从而实现对以太网通信的方便
快捷。
关键词：串口转以太网，配置软件，以太网
1.引言
近年来，工业控制系统和控制环境的发展越来越迅速，由于以太网技
术的广泛应用，工控设备的性能不断提高，使得网络通信成为工业控制系
统中不可或缺的一部分。
串口也是工控设备中常用的一种接口。
然而，随
着以太网技术的发展，串口也有限地使用了它，而以太网技术比串口技术
更加灵活，更能够实现长距离的数据传输。
为了充分利用以太网的特点，
开发了一款以串口转以太网模块，用于接入以太网，从而实现以太网的管
理和配置。
用VB.NET实现基于以太网的数据采集
ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ａ ｎｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｏ ｆ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ，ａ ｎｄ ａ ｌ ｓ ｏ ｓ ａ ｖ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｃ ｏ ｓ ｔ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ： ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ； ＶＢ． ＮＥＴ； Ｗ５ １ ００ ｃ ｈｉ ｐ
基于DSP和ENC28J60的多串口与以太网数据传输系统设计
摘要： 根据 无人机 飞控 系统半物 理仿 真 实验 的 需要 ， 对传 统 串１传输速 度慢 且 多数采 用一 对一连接 方 针 ３ 式 的 问题 ， 用 Ｄ ＰＴ ３ ０ ２ ０ 采 Ｓ ＭＳ ２ Ｆ ８ ８和新 型 以太 网控 制 器 Ｅ Ｃ ８６ 计 了多 串口与 以太 网之 间的数 据 Ｎ ２ Ｊ０设 传 输 系统 ， 多可 以 实现 ５路 串口的 扩展 。 串 口扩展 方案 中选 用新型通 用异 步收发 器 ＭＡ ３ ０ 最 Ｘ １０完成 了
Ｔ ３ ０ ２ ０ ｎ ｔｅｎ ｔ ｏ ｔ ｌ ｒＥ ２ Ｊ ０ ａｅａ ｏ ｔｄｔ ｅ ｌ ｅｄ ｔ ｒｎ ｍｉｓ ｎｂ ｔ ｅ ｎｍｕｔ ｃ ａ 。 Ｍ￥ ２ Ｆ ８ ８ ａ ｄＥ ｈ ｒｅ ｎｒ ｌ ＮＣ ８ ６ ｒ ｄ ｐｅ ｏｒａｏｅ ｚ ａ ｏ ｉ
随着现代电子技术 的发展 ， 以太 网技术在工业控 制领域发展极为迅速 ， 采用以太 网的分布式测控系统 极 大地 简化 了工业生 产过 程 中的数据 监控 。 以太 网接 口是 目前 使用 最广 泛 的网络接 口， 有接 口简单 、 具 通信 协议 完 善和工 作性 能 稳定 等优 点 。 目前 ， 来 越 多 的 越 仪器都集成了网络通信功能 ， 从而方便 了测试人员在 工业 控制 现场 可 以将 测试 设备组 成一 个庞 大 的测 控 网
基于以太网的嵌入式数据采集系统的研究与应用
ｌｗ ｏｔｈｌ ｅｉｂｌ ， ａｙｔ ｓ ｎ ｎ ｏ ｃ ｓ ｉｈｒｌ ｉｔ ｅ ｓ ｕｅａ ｄＳ ｏ ． ， ｇ ａ ｉ ｙ ｏ Ｏ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｔｅ ｔ ｅ ｅ ｄ ｄｓ ｓｅ ＲＴＯＳ； ａ ｃ ｕｉｉｉｎ； ｏ ｆｇ ｒｂｌ ｙ ｒ ｓ ｅｈ ｍｅ ； ｍｂ ｄ ｅ ｙ ｔ ｍ； ｄ ｔ ａ ｑ ｓｔ ａ ｏ ｃ ｎ ｕａ ｅ ｉ
远程诊 断以及 远程数据采集 【。通 常 ，工 业现 场的设 １ 】
备和 终端非常 多 ，而且这些设备和终端都 是由不 同的 厂家生产 ，其通讯方式不尽相 同 ，那么如何有效 的监
实现成本不太高 ，这样有利用我们最终产品的推广。 可供选 择的方 案有 ：以太网 ，Ｒ 一 ８ ，Ｕ Ｂ Ａ Ｓ ４ ５ Ｓ ，Ｃ Ｎ 总线等现场总线。 由于以太 网具有传输速度快 ，传输
采集和 以太网通信等功能 ；其二 ，运行在计算机上的
种 常用的接 口。一般来说 ，工业现场设备和终端 比较
通 用的通讯接 口是 串 口（ Ｓ ２ ２ Ｒ － ３ 标准或者 Ｒ 一 ８ 标 Ｓ４ ５ 准） 一些模块和终端也采用其它的一些通讯 接口 ，如
计 算 机 系 统 应 用
２１ ０ ０年 第 １ 卷 第 ７期 ９
基于以太网的嵌入式数据采集系统的研究与应用①
张早 生 黄廷磊 （ 桂林 电子科技大学 计算机 与控制学院 广西 桂林 ５ １ ０ ） ４ ４ ０
摘 要 ： 介 绍 了一种基 于以太网技术的数据采集与传 输 系统。采 用单 片集成方案 ，实现 了以太网和 多种 通讯接
距离远和应用越来越广泛等诸多优点 ，所以本系统选 择通 过以太网向监控中心传输信息。再次 ，系统必须 具有可配置 功能 以满足不 同用户和应 用的需求。
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关键 词 ： 以太 网 ， 数据采 集， 串口， 嵌 入 式 系统 ， Ａ Ｒ Ｍ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ａ ｓ ｅ ｔ ｏｆ ｍ ｕｌ ｔ ｉ —ｃｈ ａｎ ｎ ｅｌ ｄ ａｔ ａ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｄｅ ｓｉ ｇｎ ｅｄ Ｉ ｔ ｈ ａ ｓ ｖ ａｒ ｉ ｅ ｔ ｉ ｅｓ ｗａｙ ｓ ｏ ｆ ｄａ ｔ ａ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏｎ． Ｄａ ｔ ａ ｃ ａｎ ｂ ｅ ｔ ｒ ａ ｎｓ —
笪 月 君 （ 镇 江四 洋 电气工程 有 限公 司 ， 江苏 镇 江 ２ １ ２ ０ ０ ３ ）
摘
ห้องสมุดไป่ตู้要
将 设 计 并 实现 一套 多通 道 数 据 采 集 模 块 。该数 据 采 集模 块 具 有 多种 数 据 传 输接 口， 可 以 实现 不 同 方式 传 输 数 据 。课 题 主要 研 究 一 款 通 用 开 关 量报 警板 的设 计 开发 过 程 ， 实现 报 警 板 从 无 到 完 整 产 品 的 设 计 开 发 。 采 用 Ｓ Ｔ Ｃ１ １ Ｆ ３ ２ Ｘ Ｅ增 强 型 ５ １ 系列 单 片 机 作 为主 控 芯 片 ， 利用Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ １ ９ ９ Ｓ Ｅ 电路 设 计 软 件 进 行 电路 原 理 图 和 Ｐ ＣＢ的 设 计 ， 使用 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ、 Ｋ ｅ ｉ ｌ ｔ ￣ ２等 开发 环境 进 行 软 件 开发 ， 通 过 Ｍｏ ｄ ｂ ｕ ｓ Ｒ Ｔ Ｕ 实现 了报 警 板 与 西 门子 Ｓ ７ — ２ ０ ０系列 Ｐ Ｌ Ｃ 以及 西 门子 触摸 屏 的 通信 。
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ： Ｅ ｔ ｈ ｅｒ ｎｅ ｔ ， ｄ ａｔ ａ ｃｏ ｌ ｌ ｅｃ ｔ ｉ ｏｎ ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ， ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｐ ０ｒ ｔ ｓ ， ｅ ｍ ｂｅ ｄｄｅ ｄ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅｍ ， ＡＲＭ
由 于 经济 发 展诸 多方 面 的需 要 ，对 于 数 据 采 集 系统 的性 能 要 求 越来 越严 格 ， 也 对 数 据 采 集 模 块 提 出 了更 高 的 要求 。 除 了要
《 工业控制计算机》 ２ Ｏ １ ３年 第 ２ ６卷第 １ １ 期
５ ７
基于以太网及串 口的数据采集模块设计
Ｄｅ ｓ ｉ ｇｎ ｏ ｆ Ｄａ ｔ ａ Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍｏ ｄｕ ｌ ｅ Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ
具 有高性 能 、 高精度 、 大数据量 ， 还 要 求 数 据 采 集 系 统 能 适 用 于
不 同 的实 验 环 境 。 为 了达 到这 个 目标 ， 该 数 据采 集模 块 必 须 要 小 巧、 便于携带 、 操作 便 捷 方 式 多样 、 数 据 存 储 方 式灵 活 、 多种接 口
分构成 ： 信 号调 理 电路 板 、 采 集 电路 板 、 底板 。 硬 件 平 台整 体 结 构
图如 图 １ 所示 ： 其 中 信 号 调理 电路 板 由信 号 调 理 电路 、 光 祸 隔 离 电路 和 ＡＤ 构 成 ， 主要完成对 输入信号 进行放大 、 滤 波等处理 ，
把处 理后 的信号 隔直后输 入到 Ａ Ｄ芯 片 ， Ａ Ｄ 芯 片 通 过 底 板 与 Ａ Ｒ Ｍ 相 连 ；采 集 电路 板 由 Ａ Ｒ Ｍ 核 心板 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ Ｏ ３ Ｖ Ｃ 及 外 围 接 口 电路 构 成 ， 主要完成对数据采集的控制 、 传 输 等工 作 ； 底 板 主要 是提 供 电路 所 需 要 的所 有 电源 ，把 信 号 调 理 电路 板 和数
ｆ ｅ ｒ ｒ ｅ ｄ ｔ ｏ Ｐ Ｃ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｗａ ｙ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ｓ ｕ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ａ ｎ ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ａ ｌ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ａ ｌ ａ ｒ ｍ ｂ ｏ ａ ｒ ｄ ｍａ ｉ ｎ ｌ ｙ Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｔ ｏ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ． ａ ｎ ｄ ｈ ｏ ｗ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ａ ｌ ａ ｒ ｍ ｂ ｏ ａ ｒ ｄ ｔ ｏ ａ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｔ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ． Ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｕ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｕ ｓ ｅ Ｓ Ｔ Ｃ１ １ Ｆ ３ ２ Ｘ Ｅ Ｅ ｎ ｈ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ