基于TCP-IP協(xié)議通信的教學(xué)型單回路控制器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、信息技術(shù)、微電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，為現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)的研究發(fā)展與實(shí)踐提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)與充分的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。特別是Internet技術(shù)的發(fā)展，使傳統(tǒng)的基于串口通訊的(如RS485/RS422，CAN總線(xiàn))主從式測(cè)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向基于交換式連接的以太網(wǎng)分布式測(cè)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)過(guò)渡。并且市場(chǎng)上已經(jīng)有相應(yīng)的較為成熟的產(chǎn)品。為了適應(yīng)技術(shù)發(fā)展需要，有必要將這種測(cè)控系統(tǒng)向?qū)W生們進(jìn)行教學(xué)。 本論文的基于TCP/IP協(xié)議通訊的教學(xué)型單回路控制器系統(tǒng)(以

2、下簡(jiǎn)稱(chēng)單回路控制器)，即為此而設(shè)計(jì)。為方便教學(xué)和學(xué)生自學(xué)，本系統(tǒng)所設(shè)計(jì)的軟、硬件工作模塊，均采用學(xué)生所熟悉的技術(shù)與元器件，同時(shí)提供了比較豐富的技術(shù)文檔。 單回路控制器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了基于交換式連接的以太網(wǎng)分布式測(cè)控系統(tǒng)的基本功能。由單回路控制器組成的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控端點(diǎn)對(duì)受控對(duì)象進(jìn)行測(cè)控，PC上位機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)對(duì)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行收集，并對(duì)單回路控制器進(jìn)行監(jiān)控。其中，單回路控制器以51系列單片機(jī)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(wǎng)

3、絡(luò)通訊模塊和A/D、D/A模塊。論文重點(diǎn)對(duì)單回路控制器的硬件設(shè)計(jì)與軟件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了介紹。硬件部分講述了主要的集成電路芯片特點(diǎn)、使用方法、SCH原理圖構(gòu)成和相應(yīng)的接口電路。軟件部分則重點(diǎn)介紹了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-II在單片機(jī)上的移植，TCP/IP協(xié)議棧的精簡(jiǎn)與移植，實(shí)現(xiàn)單回路控制器與PC上位機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊的服務(wù)器端程序與終端端程序的具體實(shí)現(xiàn)，單回路控制器采用的PID控制算法的程序?qū)崿F(xiàn)等。 在系統(tǒng)核心模塊設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)上，對(duì)論文所提