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基于LPC2210的網(wǎng)絡化控制的智能溫度傳感器

作者: 時間:2010-08-13 來源:網(wǎng)絡 收藏
 1 簡介

  使由單一功能、單一檢測向多功能和多點檢測發(fā)展;從被動檢測向主動進行信息處理方向發(fā)展;從就地測量向遠距離實時在線測控發(fā)展。使得傳感器可以就近接入網(wǎng)絡,傳感器與測控設備間再無需點對點連接,大大簡化了連接線路,易于系統(tǒng)的維護和擴充。網(wǎng)絡化傳感器一般由信號采集單元、數(shù)據(jù)處理單元和網(wǎng)絡接口單元組成。這3個單元可以是采用不同芯片構(gòu)成合成式的,也可以是單片式結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡化智能傳感器的核心便是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器具有體積小、功耗低、可靠性高、可抗干擾能力強等特點。本系統(tǒng)就是采用嵌入式微處理器作為核心,使用數(shù)字式的傳感器作為采集單元。系統(tǒng)設計中采用的是信息技術領域最新的B/S(Brower/Server,瀏覽器/服務器)結(jié)構(gòu),用瀏覽器作為統(tǒng)一的客戶端,無需安裝軟件,使用起來更加方便。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/162929.htm

  2 系統(tǒng)硬件設計

  2.1 總體框架

  采用的嵌入式微處理器一個支持實時仿真和嵌入式跟蹤的16/32位ARM7TDMI―S CPU的微器。功耗極低,具有多個32位定時器、8路10位ADC、PWM輸出以及多達9個外部中斷,特別適用于工業(yè)、醫(yī)療系統(tǒng);由于內(nèi)置了寬范圍的串行通信接口,也非常適合于通信網(wǎng)關、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、嵌入式軟Modem以及其他類型的應用。

  該嵌入式Web智能傳感器系統(tǒng)設計的總體框架如圖1所示。

  2.2 電源模塊

  LPC2200系列ARM7微器均要使用2組電源,I/O口供電電源為3.3 V,內(nèi)核及片內(nèi)外設供電電源為1.8 V應用系統(tǒng)。如圖2所示,首先由CZl電源接口輸入9 V直流電源,二極管D1防止電源反接,經(jīng)過C1和C2兩個電容進行濾波;然后,通過LM7805將電源穩(wěn)壓至5 V,再使用LDO芯片(低壓差電源芯片)穩(wěn)壓輸出3.3 V及1.8 V電壓。

  2.3 傳感器

  溫度傳感器采用單線數(shù)字溫度傳感器DSl8820,該傳感器是Maxim公司生產(chǎn)的、屬于新一代適配微處理器的智能溫度傳感器。測溫范圍較廣,為一55~+125℃,固有測溫分辨率為O.5℃。其支持“一線總線”接口,即從DSl8820讀出信息或向DSl8820寫入信息僅需要一根口線(單線接口)。溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線,總線本身也可以向所掛接的DSl8820供電,而無需額外電源。DSl8820集溫度測量、A/D轉(zhuǎn)換于一體,可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)9~12位的數(shù)字值讀數(shù)方式,具有體積小、接口方便、傳輸距離遠等特點。

  DS18820與微處理器的連接圖如圖3所示。注意,應加入一個阻值為5.1 kΩ的上拉電阻。

DS18820與微處理器LPC2210的連接圖

  2.4 網(wǎng)絡接口

  網(wǎng)絡接口采用的是目前比較常用的lO Mbps嵌入式以太網(wǎng)控制芯片RTL8019。它是一種高度集成的以太網(wǎng)控制芯片,內(nèi)部集成了DMA控制器、ISA總線控制器、16 KB SRAM和網(wǎng)絡PHY收發(fā)器。用戶可以通過DMA方式把需要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入片內(nèi)SRAM中,讓芯片自動將數(shù)據(jù)發(fā)送出去;而芯片在接收到數(shù)據(jù)后,用戶也可以通過DMA方式將其讀出。

  RTL8019AS與一般通過外部總線進行連接,其連接關系如表1所列。

  由表1可知,RTL8019AS使用LPC2210外部存儲控制的Bank2部分,而RTL8019AS的I/O地址為0x00300~Ox0031F,所以RTL8019AS在SA8=l、SA5=O時選通,其數(shù)據(jù)地址為0x83400000~Ox83400001F。

  NET_RST為LPC2210輸出引腳,RTL8019AS中斷信號為中斷輸入信號,且為外部中斷。RTL8019AS的SDO~SDl5串了一個470 Ω電阻連接到LPC2210的D0~D15。此外,該系統(tǒng)還加入了LCM接口,可以直接支持SMG240128A點陣圖形液晶模塊,便于通過液晶實時顯示傳感器所接收的溫度。


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