基于W3100A的IP荷重传感器设计.doc
《基于W3100A的IP荷重传感器设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于W3100A的IP荷重传感器设计.doc(4页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、基于W3100A的IP荷重传感器设计工业生产中,传统测控系统已逐渐由集中式向分散式方向发展。分布在现场的传感器和执行机构的智能越来越强,它们之间也越来越表现出对通信的迫切要求。随着 Intelnet的迅速发展,TCPIP协议正逐渐成为一种世界通用的网络通信协议标准。如果让处于现场的传感器实现TCPIP协议,也就是把网络连接功能嵌入到现场传感器中,使传统的传感器真正成为一个独立的网络结点,数据采集、信息传输等都能直接在IntranetInternet上以Web方式进行,既统一了标准,又达到了远程控制和操作的目的。基于W3IOOA的嵌入式IP荷重传感器正是为实现这种目的而设计的。1 IP荷重传感器
2、结构嵌入式IP荷重传感器是在智能传感器的基础上发展起来的具有Internet功能的新型传感器。其实质是在传统传感器的基础上实现TCPIP网络通信协议接口,将传感器作为网络节点直接与计算机网络通信。它的组成主要有:敏感单元、智能处理单元和TCPIP通信协议接口。图l为嵌入式IP荷重传感器的结构框图。整个传感器的工作原理如下:传统的传感器将被测荷重信号转换为电信号,先通过AD转换器转换为数字信号,再经过微处理器的数据处理(滤波、校准)将结果传送给网络;与网络的数据交换由基于TCPIP协议的网络接口模块完成。嵌入式IP荷重传感器的内部存储器存储传感器的物理特征,如偏移、灵敏度、校准参数等;微处理器实
3、现数据的处理及输出校准;TCPIP协议实现传感器的网络连接。与传统的传感器相比,基于 W3100A的嵌入式IP传感器具有可靠、便宜、扩展性好的优点,而且可以在内部直接对原始数据加工、处理,并通过IntranetInternet与外界进行数据交换,因而它具有微型化、网络化和智能化的特点。由于传感器可与IntranetInternet互连,因而实现了资源共享。2 TCPlP协议栈的几种实现方案IP传感器实现的关键在于网络化接口的设计,而网络化接口实现的关键在于TCPIP通信协议的实现。目前,实现的方法有下面两种:基于软件来实现TCPIP协议栈。通过将TCPIP协议栈移植到系统中,然后调用相关的AP
4、I函数实现网络通信。或者不采用移植的方法,参照标准的 TCPIP协议精简相应的协议层,编写相关的API函数完成简易的TCPIP通信。但是这种方法需要有操作系统、高性能MCU及大容量存储器的支持。直接采用TCPIP协议栈芯片。这种方案的主要优点在于,应用系统的设计不必考虑任何网络协议,只需要解释并执行网络芯片传送过来的指令和数据就可以实现与Internet网络连接,实现数据对网络的传送,且不需要操作系统的支持。本文基于W3IOOA芯片的嵌入式IP荷重传感器就是采用这种方法实现的。3 传感器系统硬件设计3.1 W3100A芯片简介W3100A是韩国Wiznet公司生产的一种TCP1P协议栈芯片,其
5、中包含的协议层有TCP(传输控制协议)、IP(网际协议)、UDP(用户数据报协议)、ICMP(因持网控制报文协议)和协议的DLC(数据链路控制),以及MAC协议。该芯片提供2个接口给上层应用层MCU接口和I2C接口,1个MII(Media Independent Interface)接口给底层物理层。芯片支持全双工4 M5 Mbs的数据通信;内部带有双口RAM的数据缓冲器,64引脚LQFP封装,内部结构如图2所示。芯片内部提供512 B的控制寄存器存储空间和16 KB的数据存储缓冲器。其中8 KB传输数据缓冲器供Mcu传输数据用,MCU只能写而不能读;8 KB接收数据缓冲器供MCU接收数据用,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 W3100A IP 荷重 传感器 设计
链接地址:https://www.31doc.com/p-3416555.html