基于TCP-IP協議通信的教學型單回路控制器的研究與設計.pdf

1、信息技術、微電子技術和網絡技術的高速發(fā)展，為現代測控技術的研究發(fā)展與實踐提供了堅實的理論基礎與充分的實踐經驗。特別是Internet技術的發(fā)展，使傳統的基于串口通訊的(如RS485/RS422，CAN總線)主從式測控網絡系統向基于交換式連接的以太網分布式測控網絡系統過渡。并且市場上已經有相應的較為成熟的產品。為了適應技術發(fā)展需要，有必要將這種測控系統向學生們進行教學。 本論文的基于TCP/IP協議通訊的教學型單回路控制器系統(以

2、下簡稱單回路控制器)，即為此而設計。為方便教學和學生自學，本系統所設計的軟、硬件工作模塊，均采用學生所熟悉的技術與元器件，同時提供了比較豐富的技術文檔。 單回路控制器系統實現了基于交換式連接的以太網分布式測控系統的基本功能。由單回路控制器組成的現場測控端點對受控對象進行測控，PC上位機通過以太網絡對測控數據進行收集，并對單回路控制器進行監(jiān)控。其中，單回路控制器以51系列單片機為其主要組成部分，外圍電路主要由兩大功能模塊組成，即網

3、絡通訊模塊和A/D、D/A模塊。論文重點對單回路控制器的硬件設計與軟件實現進行了介紹。硬件部分講述了主要的集成電路芯片特點、使用方法、SCH原理圖構成和相應的接口電路。軟件部分則重點介紹了嵌入式操作系統μC/OS-II在單片機上的移植，TCP/IP協議棧的精簡與移植，實現單回路控制器與PC上位機網絡通訊的服務器端程序與終端端程序的具體實現，單回路控制器采用的PID控制算法的程序實現等。 在系統核心模塊設計完成的基礎上，對論文所提