文档介绍：东北大学
硕士学位论文
基于TCP/IP协议的网络温控仪表的设计与实现
姓名:吴继锋
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:王明顺
20050201
东北大学硕士学位论文摘要
基于协议的网络温控仪表的
设计与实现
摘要
本文对仪器仪表的发展作了简要概述,分析了智能仪器仪表和嵌入式系统的
特点以及两者与相结合的必然趋势,进而引出了嵌入式智能仪表网络化
的概念,并分析了主流的嵌入式仪表的设计方法。
本课题中温控仪表接入的方法是基于单片机和以太网控制
专用芯片的设计方案芯片是由公司设计开发的专
用网络接口芯片,它实际上是一种协议转换器,负责将主设备的数据转换
成能在上传输的网络数据,同时接收远程终端的指令,实现智能设备的
远程监控。
本文共分四部分展开论述,第一部分,引言第二部分,系统总体设计的方
法,包括软件设计协议的实现和硬件接口的设计部分第三部分,网
络仪表与现场设备接口硬件设计第四部分,网络仪表接入工的软件设计,
包括总体的软件设计的思想和具体实现的方法同时给出了本网络控制仪表的测
试与应用场合最后为结论部分。其中,第二部分作了设计方案软硬件的总体概
括,第三、四两部分是具体的方案实现。基于单片机的智能设备接入的
方法是一个全新的、完整的智能设备与网络通讯连接方案,具有开发周期短、成
本低、接口简单等优点。
本课题分别对智能仪表的软件和硬件设计部分进行了详尽的阐述,并附有总
设计的原理图,相信对相关设计人员会有一定的帮助。
关键词网络仪表,协议,温度控制
东北大学硕士学位论文
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学位论文作者签名鬓军
日期夕
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学位论文作者签名导师签名蔺,,了、,亘
签字日期。兮签字日期夕甜。、助
东北大学硕士学位论文第一章引言
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二月, ,月户「刁
仪器仪表的发展概况
回顾仪器仪表的发展历史,第一代年代以前基于机电学理论,主要是指
针式仪表第二代年代,出现了数字仪表世纪年代后,随着
计算机、微电子等技术的迅猛发展,出现了微处理器芯片,即进入了第三代的智
能化仪器仪表阶段。
智能化仪器仪表是计算机技术向仪器仪表移植的产物,含有微计算机或微处
理器的仪器仪表,由于拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能,
因而有着智能的作用。所谓智能是指学习或获取各种知识,并利用这些知识去规
范或改善系统本身行为的能力,这种能力主要通过控制技术加以设计和实现,即
由仪器仪表中控制系统加以设计和实现川。
随着计算机技术、微电子技术和网络化技术的迅猛发展,仪器仪表将向着智
能化、网络化、虚拟化的方向发展。
九五以来,我国仪器仪表工业发展很快,已经形成门类、品种齐全,具有一
定技术基础和生产规模的工业体系,成为亚洲除日本以外的第二大仪器仪表生产
国,年月日至日,在上海世贸商城举办的仪器仪表展览会上,展出
了各类工业过程控制系统、智能仪器仪表、测量与监测装置、精密仪器、分析仪
器、光学仪器数据采集与辨识系统、传感器、执行器及驱动装置,国内产品技术
均达到年代后期国外同类产品技术水准,但同时也看到,与国外产品相比仍有
较大差距,其主要表现在以下几个方面①水平低②质量差③成套率低④软件落
后⑤制造工艺落后⑥元器件、材料薄弱等等
智能仪器仪表的发展以及相关技术
智能仪器是将人工智能的理论、方法和技术应用于仪器,使其具有类似人的
智能特性或功能的仪器。为了实现这种特性或功能,智能仪器中一般都嵌有微处
理器或数字信号处理器及专用信号处理电路,仪器内部带有很强的智
能软件。智能仪表己不再是简单的硬件实体,而是硬件、软件相结合,软件决定
仪器智能高低的新型仪器,其硬件基本组成如图所示
东北大学硕士学位论文第一章引言
售合性犷
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仪器仪表的发展概况
回顾仪器仪表的发展历史,第一代