基于以太网及串口的数据采集模块设计

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基于dsp的以太网-rs422通信转换器的设计与实现

基于dsp的以太网-rs422通信转换器的设计与实现

电子质量2020年第01期(总第394期)作者简介院王庆贺(1991-),男,硕士研究生,助理工程师,研究方向为嵌入式系统设计与开发。

基于DSP 的以太网-RS422通信转换器的设计与实现The Design and Implementation of Ethernet-RS422Communication Converter Based on DSP王庆贺,吴超,唐顺晨,田少华(中国电子科技集团公司第五十八研究所,江苏无锡214072)Wang Qing-he,Wu Chao,Tang Shun-chen,Tian Shao-hua (China Electronics Technology Group Corporation,NO.58Research Institute,Jiangsu Wuxi 214072)摘要:现有的一些工业设备使用的是RS422通讯的方式,为了实现这些设备的网络化监控,提出了基于DSP 的以太网-RS422通信转换器的设计,并介绍了主要硬件模块的设计方案、各部分软件实现方法。

系统使用W5300以太网控制器实现UDP 通信,使用ADM2582实现RS422电平转换,DSP 对传输的数据进行两种格式的转换。

经过测试,该以太网-RS422通信转换器实现了设计要求。

关键词:DSP;以太网;RS422;通信转换中图分类号:TN91文献标识码:A文章编号:1003-0107(2020)01-0026-05Abstract:There are some industrial equipment in RS422communication mode.In order to realize the network monitoring of these devices,this paper put forward the design of ethernet-RS422communication converter based on DSP.This paper presents the design scheme of main hardware modules and the realization method of each part of software.W5300Ethernet controller is used to realize UDP communication,and ADM2582is used to realize RS422level conversion.DSP transform the transmitted data in two formats.After a series of tests,the ethernet-RS422communication converter achieves the design requirements Key words:DSP;Ethernet;RS422;communication conversion CLC number:TN91Document code:AArticle ID :1003-0107(2020)01-0026-050引言以太网技术是目前使用广泛的通信技术之一,具有组网方便、传输距离长、传输速率高等优点。

课设之基于单片机的数据采集系统设计

课设之基于单片机的数据采集系统设计

课设之基于单片机的数据采集系统设计随着科技的飞速发展,数据采集系统也在逐渐普及。

而基于单片机的数据采集系统设计,是一种简单、可靠、成本低的方案。

一、系统概述数据采集系统是通过采集各种物理量(如温度、湿度、压力等)的信号,将其转换成数字信号,并进行处理和存储,从而实现对物理量的监测、控制和分析。

基于单片机的数据采集系统,是利用单片机的时序控制、数字转换和通信等功能,对物理量进行采集和处理的系统。

二、系统组成基于单片机的数据采集系统主要由传感器、信号调理电路、单片机、存储器和通信模块等组成。

其中:1.传感器:根据需要采集的物理量不同,可以选择多种类型传感器,如温度传感器、湿度传感器、气压传感器等。

2.信号调理电路:对传感器输出的信号进行放大、滤波、线性化等处理,使其符合单片机的输入要求。

3.单片机:选用低功耗、高集成度、性能稳定的单片机,进行数据采集和处理,并实现控制和通信等功能。

4.存储器:将采集到的数据进行存储,以便后期分析和处理。

5.通信模块:将采集到的数据通过串口、CAN、以太网等方式发送到远程计算机或其它设备,并实现数据交互和共享。

三、系统设计在设计基于单片机的数据采集系统时,需要进行如下步骤:1.选择合适的单片机:比较常用的单片机有STC、AVR、PIC、ARM 等,需根据具体需要进行选型。

2.设计信号调理电路:选择合适的电路元件(如运放、滤波电容、电阻等),进行电路设计和仿真,需要考虑到信号质量、成本和体积等因素。

3.编写单片机程序:根据需要,编写适合的程序,实现对信号的采集、处理、存储和通信等功能。

4.调试和测试:对完成的数据采集系统进行调试和测试,查看系统的稳定性、精度和响应时间等指标是否达到要求。

四、应用案例基于单片机的数据采集系统,广泛应用于自动化控制、实验室测量、环境监测和智能家居等领域,如温度、湿度、光照、气压和土壤含水量等的监测等。

例如,在环境监测中,基于单片机的数据采集系统可以采集空气质量、气压、温度、湿度等多项指标数据,通过数据分析和处理,提供科学依据和决策支持,实现环境保护和生态安全等目标。

基于EtherCAT工业现场总线的数据采集系统

基于EtherCAT工业现场总线的数据采集系统

通信技术• Communications Technology18 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】EtherCAT 工业现场总线 数据采集1 EtherCAT简介在工业自动化领域,数据传输一般具有以下特点:(1)强实时,有确定的响应周期要求;(2)系统节点数量众多,节点数据表现为周期性的过程数据;(3)和IT 、办公应用相比,成本显得尤为重要。

为了满足上述要求,德国倍福(Beckhoff )基于EtherCAT 工业现场总线的数据采集系统文/刘明公司提出一种开放式的基于以太网的实时现场总线系统EtherCAT 。

EtherCAT 使用和以太网标准IEEE802.3相同的帧结构和物理层,同时又抛弃了传统的基于TCP/IP 的协议架构。

在EtherCAT 总线系统中,报文的发送和接收是主从式的,只有主站能够主动发送报文,从站从上游节点接收报文,转发到下游节点。

通过这种方式,报文依次传递到每个从站。

从站从接收到的报文中截取自己需要的数据,并在向下一个节点转发时将数据插入到报文中。

这样,报文的延迟就只有硬件传播延迟,而不存在软件协议栈延迟。

EtherCAT 从站使用专门的控制器ESC (EtherCAT Slave Controller )实现报文接收、数据插入和转发功能。

2 EtherCAT从站设计要在实际中用好并发展好。

二处理抗干扰技术。

处理干扰技术是目前在做的重要工作。

目前抗干扰技术的研究放在了不同的维度进行,根据实践表明在二维扩频领域里抗干扰技术研究情况最好。

在二维扩频里可以找到单音干扰的解决办法。

研究发现在无线通信抗干扰中还可以使用宽线处理解决抗干扰问题,宽线处理能精确的对数值进行估计和处理,提高无线通信技术的抗干扰能力。

3.2 综合应用抗干扰技术在无线通信干扰中存在着不同种类的干扰,如果只针对特定的干扰来作出解决方案就会很复杂,而且也不一定能取得很好的效果。

采用PoE供电的高速以太网分布式数据采集系统

采用PoE供电的高速以太网分布式数据采集系统

采用PoE供电的高速以太网分布式数据采集系统王伟【摘要】设计了一种基于以太网的分布式数据采集控制系统.该系统的数据采集核心采用RCM5700微处理器模块,该模块适用于快速以太网应用开发;传输部分充分利用了以太网带宽大、结构简单、可扩展性强、成本低廉的特点,配合上位机监控软件,可以方便有效地监管整个系统.系统供电采用PoE技术,在传输数据的网线上同时提供电流,避免了以往数据采集节点单独的电源设计,简化了电源供应.实验证明整套系统实时性好、适应性广、结构简单、可靠性高,充分满足了分布式系统数据采集的要求.【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》【年(卷),期】2018(018)009【总页数】4页(P18-20,23)【关键词】以太网;分布式数据采集;PoE【作者】王伟【作者单位】海军装备部驻重庆地区军事代表局,重庆 630042【正文语种】中文【中图分类】TP274引言分布式数据采集已经成为了目前大规模数据采集的优先选择方式。

长期以来,数据采集常规使用的集中式采集方式在信号种类繁多和数量庞大的大型分布式系统中的应用,极易导致系统连接复杂、难以后期维修保养、数据中心设置臃肿。

本文采用以太网为传输网络的分布式数据采集系统[1]来完成远距离、大规模数据的采集、处理任务。

本设计采用RCM5700微处理器模块构成数据采集核心以满足任务需求。

同时针对传统数据采集节点单独设置的复杂供电系统,该数据采集方案采用了基于IEEE802.3af[2]标准提出的PoE供电设计,简化了供电系统管理,使得系统配置更加简单、运行更加高效、维护更加便利。

经过以太网数据传输与供电管理,系统具备了可靠性高、成本低、结构简单等优点。

1 系统的分析设计数据采集系统主要完成各个节点的信号收集,并将其转换为数据中心可以识别处理的信息;数据中心接收到采集的数据以后,按照中心控制逻辑关系,对其进行处理并输出终端控制信息,从而完成数据的采集、处理以及输出任务。

IPort-3嵌入式以太网转串口模块用户手册说明书

IPort-3嵌入式以太网转串口模块用户手册说明书

IPort-3嵌入式以太网转串口模块User ManualUM01010101 V1.08Date: 2020/12/01类别 内容关键词 IPort-3,以太网,串口摘 要IPort-3以太网转串口模块使用说明修订历史目录1. 功能简介 (1)1.1概述 (1)1.1.1IPort-3模块功能特点 (1)1.1.2产品特性 (2)1.2产品规范 (3)1.2.1电气参数 (3)1.2.2机械尺寸 (3)1.2.3温度特性 (4)2. 硬件部分说明 (5)2.1硬件电路说明 (5)2.2硬件连接使用说明 (11)2.3IPort-3的常用应用参考 (11)2.3.1TTL电平的应用 (11)2.3.2232电平的应用 (12)3. 工作模式 (13)3.1TCP Server模式 (13)3.2TCP Client模式 (13)3.3Real COM模式 (14)3.4UDP模式 (14)4. IPort-3模块IP地址 (16)4.1设备IP出厂设置 (16)4.2用户获取设备IP (16)4.3PC机与模块网段检测 (17)5. ZNetCom软件配置 (18)5.1安装配置软件 (18)5.2获取设备配置信息 (19)5.3修改设备配置信息 (21)5.4保存恢复设置 (22)5.4.1保存设置 (22)5.4.2恢复设置 (23)5.5恢复出厂设置 (23)5.5.1通过配置软件来恢复出厂设置 (23)5.5.2通过硬件来恢复出厂设置 (24)5.6升级固件 (24)6. 使用AT命令配置 (25)6.1利用超级终端工具 (25)6.1.1超级终端使用方法 (25)6.2AT命令配置流程图 (29)6.3AT命令 (30)6.3.1使用AT命令概述 (30)6.3.2使用AT命令详细说明 (31)6.3.3控制命令 (34)6.3.4设备信息配置命令 (37)6.3.5串口信息配置命令 (40)6.4AT命令配置实例 (48)7. Web浏览器配置 (50)7.1访客设置模式 (50)7.2管理员配置模式 (51)7.2.1功能设置 (52)7.2.2更改密码 (53)7.2.3备份恢复 (54)8. 固件升级 (55)9. 附录 (61)TCP和UDP中默认已经被占用的端口列表 (61)产品问题报告表 (62)产品返修程序 (63)10. 免责声明 (64)1. 功能简介1.1 概述IPort-3是广州致远电子有限公司开发的一款多功能嵌入式以太网串口数据转换模块,它内部集成了TCP/IP协议栈,用户利用它可以轻松完成嵌入式设备的网络功能,节省人力物力和开发时间,使产品更快的投入市场,增强竞争力。

基于PIC18F串口到以太网的接口设计

基于PIC18F串口到以太网的接口设计
制 数 据 在 缓 冲 区输 入 输 出 , 配 资 源 ; 调 以太 网 控 制 模 块 完 成 以太 网通 信 功 能 。
简 的 Mirc i P I eo hpTC /P协 议 栈 软 件 工 作 平 台 , 终 完 成 最 系 统通 信 功 能 的 开 发 。
1 系 统 硬 件 平 台设 计
0 引 言
随着网络技术的快速 发展与 深入 , 业生产 设备 , 工 如 电 气 、 床 控 制 设 备 , 借 助 Lo a Ara Newo k LAN) 车 需 cl e t r (
内部 有 3 K 字 节 的 F AS 程 序 存 储 器 , . K 字 节 的数 2 L H 15
据 存 储 器 和 2 6字 节 的 E ROM , 于 系 统 的 扩 展 ; 5 EP 便 自带 8×8硬 件乘 法 器 ; 断资 源 丰 富 , 供 1 中 提 8个 中 断 源 , 个 两 中 断优 先 级 , 且 中断 优 先 级 可 配 置 。P C 8 4 2单 片 机 并 I1F 5 配 备 了较 为 丰富 的外 围模 块 , 大 地 简 化 了 开 发过 程 中 单 极 片 机外 围 电路 的 设 计 工 作 。 同 时 , I 8 系 列 单 片 机 提 P C1 F 供 功 能 强 大 的指 令 集 , 大 部 分 指 令 为 单 字 ( 绝 2个 字 节 ) 存 储, 周期 执 行, 得 系统 的 指令 传输 执 行效 率 高。 单 使 P C1 F 5 I 8 4 2单 片 机采 用 低 电压 工 作 模 式 以 及 待 机 睡 眠 模
本 系 统 的 硬 件 功 能 主 要 分 为 两部 分 : 部 分 是 数 据 采 一 集 模 块 , 要 利 用 P C 8 4 2芯 片 对 设 备 的 数 据 进 行 采 主 I1F 5 集 ; 二部 分 就 是 通 信 模 块 , 串 口数 据 帧 和 以 太 网数 据 第 对

基于以太网现场总线的模拟量输入数据采集系统

基于以太网现场总线的模拟量输入数据采集系统
开 发过程 中 的经验 进行 了 总结 。 关 键 词 :以 太 网 ;簟 片 机 ;现 场 总 线 ;数 据 采 集
楼宇 自控 系统是智能建筑 不可缺少的重要组成部 分,其 任务是对建筑物 内部设施进行监测 、控 制与 管理 ,以提供~
个 既 安 全 可靠 、又 节 约 能 源 ,而 且 舒 适 宜人 的工 作 或 居 住 环
制表。 由于控制任务的要 求 ,需要 实现各现场控制器 和数据 采集器之间的通信。
以太 网 经过 2 O年 的 发展 ,成 为 当今互 联 网络 中底 层 链 接
还可双 向交换 数据 。
22通信方式 .
本 文采 用 半双 工通 信 方 式 ,但 0NE服 务器 支 持 全双 工 数 据通 信 通 路 。 的通 信 方式 是 上 位 机 只 有 发 送 了采 集 通 道 号 的 命 令 以 后 , 位 机 才 能 将 该 通 道 的 值 发 送 给 上 位 机 显 示 。 否 下
宇 自控 系统 中计算机控制的主要任 务包括过程数据采集、直
接数字控制 、设备监测和系统测试 与诊 断等 ,具体的功能实
设计中采用 D卜E嵌八式以太网模块。D卜E设备在使用 4 4
前 , 须获 得 唯 一 的 l 址 才能 进 行 远 程 设置 和 正 常 工作 i无 必 P地
现是由安装在被控设备附近的现场控 制站和数据采集站来完
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图 1数 据采集器硬件组成 图 3 数据采集 器数 据上 传子程序框图
31A D转 换 . / 本 文采 用 ADC0 0 8 9转换 芯 片 双极 性参 考 电压 接 法 实现 A D转换 功 能 ,其 中 + V要接 退耦 滤 波 电路 。A / 5 D数 据采 集 采

工控程序设计之串口设备的数据采集

工控程序设计之串口设备的数据采集

工控程序设计之串口设备的数据采集1. 引言在工控系统中,串口设备是常用的数据采集和通信方式之一。

串口设备可以连接各种外部设备,如传感器、监测仪器等,通过串口进行数据的传输和采集。

本文将介绍工控程序设计中如何进行串口设备的数据采集。

2. 串口设备和串口通信协议串口设备是一种通过串行通信接口进行数据传输的外部设备。

常见的串口设备包括传感器、PLC(可编程控制器)、电机驱动器等。

串口通信协议通常使用RS-232或RS-485标准,通过串口发送和接收数据。

RS-232是一种常用的串口通信标准,使用DB9或DB25连接器,支持最长距离为50英尺。

RS-232通信协议使用一对差分信号进行数据传输,适用于近距离的数据传输。

RS-485是一种支持多点通信的串口标准,使用两线(A和B)进行数据传输。

RS-485通信协议支持最长距离为4000英尺,并能同时连接多个设备,适用于需要远距离传输和多设备通信的场景。

3. 串口设备的数据采集串口设备的数据采集是工控系统中重要的任务之一。

通过串口设备,可以从外部设备读取传感器数据、监测设备状态等信息,以实现实时监测和控制。

数据采集的过程包括以下几个步骤:3.1. 打开串口在进行串口设备的数据采集之前,需要首先打开串口。

在工控程序中,可以使用相应的库函数或API来打开串口。

打开串口时需要指定串口的名称、波特率、数据位、校验位、停止位等参数。

以下是一个使用Python的serial库打开串口的示例:import serialser = serial.Serial('COM1', baudrate=9600, timeout=1)3.2. 读取数据打开串口后,可以通过读取串口来获取设备发送过来的数据。

读取串口数据的方式有两种:阻塞读取和非阻塞读取。

阻塞读取是指程序在读取串口时会一直等待直到数据可读。

非阻塞读取是指程序会立即返回可用的数据,无需等待。

以下是一个使用Python的serial库进行串口数据读取的示例:data = ser.read(10) # 读取10个字节的数据3.3. 数据处理读取到的串口数据通常是原始数据,需要进行进一步的处理。

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51 s er i e s M CU a s t h e m a s t er c hi p, an d t he u s e o f t h e P r o t e1 99 SE c i r cu i t de s i gn s o f t war e d es i gn s ch e ma t i c an d PCB, u s e L ab Vl E W, Ke i l t  ̄ 2 de v el opmen t e nv i r o nm e n t f or s o f t wa r e de v el opmen t , t h e a l a r m p an e l wi t h Si e me ns S7—20 0 s er i e s PL C a nd Si emen s t ou ch s cr e en co m mun i c a t i on v i a Mo dbu s RTU.
关键 词 : 以太 网 , 数据采 集, 串口, 嵌 入 式 系统 , A R M
Ab s t r a c t A s e t of m ul t i —ch an n el d at a c o l l e c t i n g s y s t e m i s de si gn ed I t h a s v ar i e t i es way s o f da t a t r a n s mi s s i on. Da t a c an b e t r a ns —
笪 月 君 ( 镇 江四 洋 电气工程 有 限公 司 , 江苏 镇 江 2 1 2 0 0 3 )

ห้องสมุดไป่ตู้要
将 设 计 并 实现 一套 多通 道 数 据 采 集 模 块 。该数 据 采 集模 块 具 有 多种 数 据 传 输接 口, 可 以 实现 不 同 方式 传 输 数 据 。课 题 主要 研 究 一 款 通 用 开 关 量报 警板 的设 计 开发 过 程 , 实现 报 警 板 从 无 到 完 整 产 品 的 设 计 开 发 。 采 用 S T C1 1 F 3 2 X E增 强 型 5 1 系列 单 片 机 作 为主 控 芯 片 , 利用P r o t e 1 9 9 S E 电路 设 计 软 件 进 行 电路 原 理 图 和 P CB的 设 计 , 使用 L a b V I E W、 K e i l t  ̄ 2等 开发 环境 进 行 软 件 开发 , 通 过 Mo d b u s R T U 实现 了报 警 板 与 西 门子 S 7 — 2 0 0系列 P L C 以及 西 门子 触摸 屏 的 通信 。
Ke y wor d s: E t h er ne t , d at a co l l ec t i on de v i c e, s e r i a l p 0r t s , e m be dde d s y s t em , ARM
由 于 经济 发 展诸 多方 面 的需 要 ,对 于 数 据 采 集 系统 的性 能 要 求 越来 越严 格 , 也 对 数 据 采 集 模 块 提 出 了更 高 的 要求 。 除 了要
《 工业控制计算机》 2 O 1 3年 第 2 6卷第 1 1 期
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基于以太网及串 口的数据采集模块设计
De s i gn o f Da t a Co l l e c t i o n Mo du l e B a s e d o n E t h e r n e t
具 有高性 能 、 高精度 、 大数据量 , 还 要 求 数 据 采 集 系 统 能 适 用 于
不 同 的实 验 环 境 。 为 了达 到这 个 目标 , 该 数 据采 集模 块 必 须 要 小 巧、 便于携带 、 操作 便 捷 方 式 多样 、 数 据 存 储 方 式灵 活 、 多种接 口
分构成 : 信 号调 理 电路 板 、 采 集 电路 板 、 底板 。 硬 件 平 台整 体 结 构
图如 图 1 所示 : 其 中 信 号 调理 电路 板 由信 号 调 理 电路 、 光 祸 隔 离 电路 和 AD 构 成 , 主要完成对 输入信号 进行放大 、 滤 波等处理 ,
把处 理后 的信号 隔直后输 入到 A D芯 片 , A D 芯 片 通 过 底 板 与 A R M 相 连 ;采 集 电路 板 由 A R M 核 心板 S T M3 2 F 1 O 3 V C 及 外 围 接 口 电路 构 成 , 主要完成对数据采集的控制 、 传 输 等工 作 ; 底 板 主要 是提 供 电路 所 需 要 的所 有 电源 ,把 信 号 调 理 电路 板 和数
f e r r e d t o P C t h r o u g h d i f f e r e n t wa y s . T h e s u b j e c t o f a n u n i v e r s a l s wi t c h a l a r m b o a r d ma i n l y S t u d y t o d e s i g n a n d d e v e l o p me n t p r o c e s s o f t h i s s y s t e m. a n d h o w t o r e a l i z e t h e a l a r m b o a r d t o a c o mp l e t e p r o d u c t . T h i s s u b j e c t u s e S T C1 1 F 3 2 X E E n h a n c e d
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