基于Internet的嵌入式網(wǎng)絡(luò)虛擬儀表硬件設(shè)計*

　　RTL8019AS初始化配置采用Serial EEPROM器件 93LC66A實現(xiàn)，用來設(shè)置RTL8019AS的端口I/O基地址和以太網(wǎng)物理地址。RTL8019AS通過引腳EECS、EESK、EEDI控制93LC66A的CS、SK、DI引腳，通過EEDO接收93LC66A的DO引腳的狀態(tài)。RTL8019AS復(fù)位后讀取93LC66A的內(nèi)容并設(shè)置內(nèi)部寄存器的值，如果93LC66A中內(nèi)容不正確，RTL8019AS就無法正常工作。

　　RTL8019AS和網(wǎng)絡(luò)連接電路，采用10BASE-T布線標(biāo)準(zhǔn)通過雙絞線進(jìn)行以太網(wǎng)通訊，而RTL8019AS內(nèi)置了10BASE-T收發(fā)器，所以網(wǎng)絡(luò)接口的電路比較簡單。和Internet的連接采用了集成了濾波器的RJ45接口(RJ_10102)，TPIN±為接收線，TPOUT±為發(fā)送線，經(jīng)隔離后分別與RJ-45接口的RX±、TX±端相連，通過RJ45接入以太網(wǎng)。

89C52的數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展電路

　　89C52內(nèi)部有256字節(jié)RAM存儲器。但是，當(dāng)單片機(jī)用于實時數(shù)據(jù)采集或處理大批量數(shù)據(jù)時，僅靠片內(nèi)提供的RAM是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此，為單片機(jī)擴(kuò)展了一片SRAM芯片62256使數(shù)據(jù)存儲容量達(dá)到32K字節(jié)。

　　按圖2的連線，片選端直接與P2.7相連，當(dāng)P2.7為“0”時選中62256，當(dāng)P2.7為“1”時則選中RTL8019AS內(nèi)部的地址空間，單片機(jī)的尋址8000H-801FH對應(yīng)RTL8019AS的300H-31FH空間。

鍵盤、顯示控制電路

　　鍵盤電路為矩陣式鍵盤掃描，鍵盤矩陣分為4行3列。在4×3的12個鍵盤的使用中，有10個鍵定義了雙鍵或三鍵功能，從而可以實現(xiàn)28種操作功能，使現(xiàn)場儀表的操作能力大大加強(qiáng)。

　　液晶采用北京青云創(chuàng)新科技公司生產(chǎn)的LCM103顯示模塊，這是10位8段液晶顯示模塊，顯示控制電路如圖3所示，單片機(jī)通過控制液晶顯示模塊的/CS、/WR、DATA信號就可達(dá)到好的顯示效果。

圖3 液晶顯示電路

A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路

　　作為測量儀器儀表的基本功能，擴(kuò)展了對外的A/D和 D/A電路，A/D采用MAXIM公司的單5V電源供電、低功耗、12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器MAX187、D/A采用MAXIM公司的單5V電源供電、低功耗、12位數(shù)模轉(zhuǎn)換器MAX539,A/D、D/A的接口電路如圖4所示。

圖4  A/D、D/A與單片機(jī)的接口電路

　　由于D/A和A/D電路體積小、功耗低，分辨率也能滿足一定的要求，特別適合網(wǎng)絡(luò)嵌入式網(wǎng)絡(luò)終端。A/D轉(zhuǎn)換用于對經(jīng)分壓后的外部交直流電壓信號進(jìn)行幅度和頻率測量。D/A轉(zhuǎn)換用來產(chǎn)生模擬信號的輸出，以適應(yīng)一些應(yīng)用的需要。

結(jié)語

　　基于Internet的網(wǎng)絡(luò)虛擬儀表系統(tǒng)把Internet技術(shù)、電量測量技術(shù)、虛擬儀表技術(shù)、數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)等相結(jié)合，利用Internet直接實現(xiàn)遠(yuǎn)程虛擬儀表的測量及控制，將從嵌入式終端采集來的電量數(shù)據(jù)，通過虛擬儀表主機(jī)的控制軟件對采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算、分析、處理、圖形或數(shù)字顯示、數(shù)據(jù)管理，并將分析后的結(jié)果回傳給終端。不同于傳統(tǒng)的RS-232串行通信的上、下位機(jī)方式和局域網(wǎng)的現(xiàn)場總線方式，利用現(xiàn)有的Internet能實現(xiàn)千里之外的信號測量及控制，具有完全儀表化操作界面，實踐證明，Internet的遠(yuǎn)程虛擬儀表是完全可行的。

參考文獻(xiàn)：
1． RTL8019as Specification[S], REALTEK SEMI-CONDUCTOR CO,LTD,2001
2． MAX189 datasheet, Maxim
3． 戴佳、戴衛(wèi)恒，51單片機(jī)C語言應(yīng)用程序設(shè)計實例精講，電子工業(yè)出版社，2006