基于TCP/IP协议的空间实验机远程监控系统研发

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随着电子技术的飞速发展,嵌入式网络测控系统在工业领域正在逐步得到应用。本文以空调实验机为基础,分析了目前国内外嵌入式网络监控系统的发展状况和技术水平,对比了传统测控方法,提出了一种基于TCP/IP协议的远程测控的解决方案,完成了对温度参数的采集和数据的网络传输,实现了对空调实验机远程监控。
  基于TCP/IP协议的远程监控系统采用C8051F020单片机作为系统的核心控制器件,通过RTL8019AS网络芯片与Internet在物理上连接起来,并在C8051F020单片机嵌入了精简优化后的TCP/IP协议。在硬件上具体介绍了C8051F020单片机的结构和特点,同时介绍了RTL8019AS网络芯片的硬件结构和内部存储器结构,以及收发数据包的原理;完成了嵌入式网络测控模板的设计与调试,在与空调实验机的接口上,设计了温度采集电路和控制接口电路。
  针对嵌入式网络监控的难点,本文对TCP/IP协议进行了深入具体的分析,包括以太网的数据包格式分析以及ARP协议模块,IP协议模块,ICMP协议模块,TCP协议模块,HTTP协议模块等,并结合嵌入式网络测控系统的实际,对各个协议模块进行了优化裁减处理,并进行了测试,验证了精简后协议的应用可行性,并用科来网络分析软件进行了数据包的捕获,给出了实验机监控的图示。
  在设计完成的实验系统上,实现了温度数据的网页显示和对空调实验机的远程手动自动切换,以及在手动状态下的远程制冷制热控制。从而为嵌入式网络测控的工业应用奠定了良好基础。
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