基于以太网的远程监控系统设计

发布时间：2017-05-01 17:16

  本文关键词：基于以太网的远程监控系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：工业控制领域利用远程监控系统实现数据信息的实时采集、传输、处理和现场设备的监测、控制，对降低企业生产成本、提高管理决策水平、提高生产过程中的科技含量具有重要意义。本论文依托某研究所与泰国某公司合作项目的子课题，着眼于设计一个基于以太网的远程监控系统，实现公司总部对子公司现场设备和环境的监测和控制。本文在对远程监控技术和以太网技术发展现状分析的基础上，构建远程监控系统的整体设计方案，对系统主要模块进行方案选择与论证，详细阐述各模块硬件电路设计、主控制器系统软件设计、以太网网络协议的设计与实现。 论文主要工作包括：(一)从远程监控系统发展现状入手，分析总结远程监控系统采用的现场总线技术和以太网技术，选取以太网通信作为数据的远程传输方式；(二)根据课题设计要求制定远程监控系统整体设计方案，结合课题的实施条件，，确定采用基于ARM CortexTM-M3的32位微处理器STM32F103为主控制器，采用ENC28J60作为以太网控制器；(三)制作远程监控系统主控制器模块和以太网控制器模块，利用传感器采集数据并通过以太网将数据传输到远端计算机实时显示；(四)采用TCP/IP协议作为网络通信协议，完成主控制器IP设置、TCP/IP协议配置的程序设计；(五)从课题监控需求出发，完成远程监控系统网页页面的设计。 测试结果表明，本文设计的基于以太网的远程监控系统实现了计算机、智能手机、监控系统终端等多样化监控方式，监测数据实时更新、设备状态实时控制，监控系统终端功耗小、成本低、维护简单。该以太网监控系统满足了课题设计要求，达到了预期的效果，在工业控制、物联网等领域具有广阔的应用前景。
【关键词】：以太网 远程监控 STM32F103 ENC28J60
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP277
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 课题的研究背景与意义11-13
• 1.2 相关内容国内外研究现状13-17
• 1.2.1 远程监控技术的研究现状13-15
• 1.2.2 以太网技术的研究现状15-17
• 1.3 论文主要研究内容与章节安排17-18
• 第二章 基于以太网的远程监控系统总体方案设计18-23
• 2.1 引言18
• 2.2 远程监控系统总体框架18-19
• 2.3 系统设计方案论证与选择19-21
• 2.3.1 主控芯片的方案论证与选择19-20
• 2.3.2 以太网控制器的方案论证与选择20-21
• 2.3.3 显示模块的方案论证与选择21
• 2.4 远程监控系统设计步骤21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第三章 基于以太网的远程监控系统硬件设计23-35
• 3.1 引言23
• 3.2 远程监控系统硬件总体结构23-24
• 3.3 主控制器模块设计24-25
• 3.3.1 STM32F103 主控制器概述24-25
• 3.3.2 主控芯片最小系统设计25
• 3.4 以太网通信模块设计25-31
• 3.4.1 ENC28J60 以太网控制器概述25-27
• 3.4.2 ENC28J60 初始化及数据包结构27-29
• 3.4.3 ENC28J60 以太网控制器 SPI 接口时序29-30
• 3.4.4 网络芯片外围电路设计30-31
• 3.5 显示模块设计31-32
• 3.5.1 3.2 寸 TFT 彩屏简介31
• 3.5.2 3.2 寸 TFT 彩屏电路31-32
• 3.6 DS18B20 温度传感器模块设计32
• 3.7 电源模块设计32-33
• 3.8 内部 ADC 转换器33
• 3.8.1 STM32F103 内部 ADC 概述33
• 3.8.2 ADC 的配置使用33
• 3.9 本章小结33-35
• 第四章 基于以太网的远程监控系统软件设计35-41
• 4.1 引言35
• 4.2 主控制系统程序设计35-36
• 4.3 系统初始化程序设计36-37
• 4.4 以太网网络通信的收发数据流程37-40
• 4.5 本章小结40-41
• 第五章 远程监控系统以太网网络协议的设计与实现41-55
• 5.1 引言41
• 5.2 TCP/IP 协议41-46
• 5.2.1 TCP/IP 协议简介41-42
• 5.2.2 TCP/IP 的层次结构42
• 5.2.3 TCP/IP 的数据格式42-43
• 5.2.4 设置 IP 地址和密码程序设计43-44
• 5.2.5 TCP/IP 协议配置程序设计44-46
• 5.3 以太网交换机46-48
• 5.3.1 以太网交换机概述46-47
• 5.3.2 以太网交换机工作原理47-48
• 5.4 HTTP 协议与以太网网页界面程序设计48-54
• 5.4.1 HTTP 协议概述48
• 5.4.2 HTTP 协议的工作模式48
• 5.4.3 以太网网页界面程序设计48-54
• 5.5 本章小结54-55
• 第六章 基于以太网的远程监控系统测试55-60
• 6.1 引言55
• 6.2 远程监控系统设计过程55
• 6.3 远程监控系统测试方法55-56
• 6.3.1 系统模块调试55-56
• 6.3.2 网卡程序调试56
• 6.3.3 数据收发测试56
• 6.4 系统测试结果56-59
• 6.5 测试结果分析59
• 6.6 本章小结59-60
• 总结与展望60-61
• 参考文献61-64
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果64-65
• 致谢65-66
• 附件66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 周悦,于海斌,王天然,苑明哲;Profibus和FF现场总线的性能分析与评价[J];吉林大学学报(信息科学版);2004年04期

2 楚政;以太网交换技术及发展[J];电信科学;2003年05期

3 仉宝玉;几种现场总线的介质访问控制方式[J];辽宁石油化工大学学报;2004年02期

4 王建新,杨世凤,史永江,童官军;远程监控技术的发展现状和趋势[J];国外电子测量技术;2005年04期

5 于浩洋;邵国平;秦杰;;基于ENC28J60以太网控制器的SPI接口设计[J];黑龙江工程学院学报(自然科学版);2009年02期

6 冯彬;李芳芳;;以太网交换机的工作原理[J];科技信息(科学教研);2007年17期

7 祁树胜;;SPI接口以太网控制器ENC28J60及其应用[J];微计算机信息;2006年23期

8 李剑雄;张策;杨军;;基于ARM和DM9000的网卡接口设计与实现[J];微计算机信息;2008年14期

9 岳帮辉;魏廷存;樊晓桠;;手机用TFT-LCD驱动芯片内置SRAM的研究与设计[J];液晶与显示;2006年05期

10 白焰,杨国田,陆会明;现场总线控制系统的体系结构及其应用问题分析[J];中国电力;2003年03期

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本文编号：339338