MCU與以太網控制器通信電路設計方案

　　目前大多數溫度監控系統均采用RS 485通信方式，存在著監控范圍小、布線繁瑣等局限性。以單片機應用系統為核心的 嵌入式 設備體積小，成本低與Inter-net應用廣、傳遞速度快的特點結合起來，構建出方便、快捷、經濟的遠程多點溫度測控系統不僅降低了成本，縮短了開發周期，而且突破了RS 485等傳統通信方式的時空限制和地域障礙，使大范圍內的溫度監控變得容易。這里設計的多點溫度監控系統控制范圍大且利用現有網絡，不必重新布線，可有效實現對溫度的遠程監控。

　　處理控制模塊電路

　　由MCU控制器、1602 LCD液晶顯示器、外部數據 存儲 器24C04、穩壓電源、時鐘振蕩電路、蜂鳴器、鍵盤矩陣和由繼電器控制的空調機等組成。MCU采用8位C51單片機AT89S52，片內含8 KB的E2PROM和256 B的RAM。該處理控制模塊的工作過程為：上電完成初始化后，MCU讀取存儲在外存24C04中的上次已設置好的溫度上下限值和保存的采樣間隔值，然后進入主循環。根據采樣間隔時間，MCU讀取各數字溫度傳感器DS1825內溫度數據，同時點亮LCD以便顯示當前所測溫度值，并根據已設置好的溫度上下限值來確定是否驅動蜂鳴器報警且控制空調機工作進行溫度調節。本模塊有良好的交互性能，利用鍵盤中斷可在線隨時設置溫度上下限值、采樣間隔時間值并可將這些數據保存至外存中。該模塊電路圖如圖2所示。

　　網絡通信模塊：要使單片機 嵌入式 系統接入Internel網絡，必須解決以太網的接入問題，就要用到專門的以太網控制器。本系統采用MCU+TCP／IP 協議 芯片相結合的接入方案。具體來說：采用RTL8019AS以太網控制芯片，利用10Base-T布線標準通過雙絞線進行和上位機的以太網通信。RTL8019AS芯片是臺灣ReaLTEk公司的基于ISA總線的10Mb／s以太網控制器芯片，它集成了介質訪問控制子層（MAC）和物理層的功能，可以方便地設計基于ISA總線的通信系統，也可以比較簡單地與單片機進行接口。RTL8019AS內嵌TCP／IP網絡通信 協議 ，具有耗電量低、接口簡單、程序設計量少的優點，是用來進行以太網接入Internet通信的理想芯片。系統上電后，MCU對RTL8019AS內部寄存器進行設置和控制，完成復位和初始化后，就能正常地通過以太網進行數據的收發，電路結構如圖3所示。

　　基于Internet的嵌入式多點溫度監控系統靈活性高、交互性強，可在線根據需要隨時修改溫度上下限值，系統設計開發過程中充分利用了網絡技術與多點溫度監控技術相結合的方法及軟硬件協同設計的思想，采用模塊化設計，稍加裁剪改造可適用于多種不同場合的分布式遠程多點溫度智能監控系統。該系統經實驗 測試 ，穩定可靠，測量精度高，實時性強且充分利用了現有網絡，利于傳統的基于RS 485溫度監控系統快速改造為以太網遠程智能監控系統，取得更好的社會經濟效益。