基于以太網(wǎng)的多協(xié)議溫濕度采集系統(tǒng)

1、基于以太網(wǎng)的多協(xié)議溫濕度采集系統(tǒng),高能所：張銀鴻、閔建時間：2015.4.11,來源： 核電子學與探測技術國家重點實驗室自主部署課題 經費支持10萬任務： 硬件電路的設計和PCB的制作 單片機程序的開發(fā) 單片機上TCP/IP協(xié)議棧的移植 PC上Windows下驅動的開發(fā)和LabVIEW軟件的設計 Linux下EPICS驅動開發(fā)和CSS軟件的設計 基于WEB頁面的監(jiān)測軟件的開發(fā),傳感器的介紹,接口方式為1-Wire總

2、線式擴展供電范圍是3.0-5.5V測量的溫度范圍-55°C 到 +125°C從-10°C 到 +85°C測量的精度為±0.5°C,采用專利的CMOSens技術供電范圍是2.4-5.5V測量的相對濕度范圍0-100%測量的溫度范圍-40°C 到 +123.8°C濕度測量的精度典型值為±1.8%，分辨率0.05%溫度測量的精度為

3、7;0.3°C，分辨率0.01°C,DS18B20,SHT75,傳感器的通信時序,18B20時序圖,SHT75時序圖,硬件設計,硬件選擇基于單片機系統(tǒng)有比較大的FLASH和RAM通用I/O口數(shù)量多，支持5V輸入I/O口的輸出模式具有漏極開路和推挽兩種方式只擴展了網(wǎng)絡控制器芯片硬件接口可以連接多種傳感器實現(xiàn)了18B20的遠距離通信,硬件設計（續(xù)）,單片機軟件的設計,使用Keil IDE和C51編譯器作為開發(fā)

4、平臺TCP/IP協(xié)議棧的移植和IP地址的設置傳感器的掃描識別通過CGI方式實現(xiàn)的Web Server傳感器數(shù)據(jù)采集,單片機軟件的設計（續(xù)）,,,LabVIEW監(jiān)控軟件的設計,軟件的模塊化設計實現(xiàn)了實時顯示、報警、日志、實時曲線和歷史曲線查詢、數(shù)據(jù)存儲等功能軟件直接安裝使用只需根據(jù)連接的傳感器進行配置,LabVIEW監(jiān)控軟件的設計,基于Web的監(jiān)控,基于linux下EPICS的監(jiān)控軟件設計,EPICS（Experiment

5、Physics and Industrial Control System）是分布式的控制軟件客戶端/服務器模式使用的是Channel Access協(xié)議Linux版本為SL 6.0，EPICS Base版本為3.14.12模塊asyn-4-20，StreamDevice-2-6客戶端軟件使用的CSS BOY開發(fā),EPICS工程的創(chuàng)建和StreamDevice的編譯,EPICS工程的創(chuàng)建 TH>$EPICS_BAS

6、E/bin/$EPICS_HOST_ARCH/makeBaseApp.pl –t app TH TH>$EPICS_BASE/bin/$EPICS_HOST_ARCH/makeBaseApp.pl –i -t ioc TH將StreamDevice拷貝到新創(chuàng)建的EPICS工程的TH目錄下修改$(TOP)/TH/configure/RELEASE文件 ASYN=/home/epics/support/asyn-4

7、-20 STREAM=/home/epics/TH/StreamDevice修改THApp/src/Makefile文件并重新編譯 TH_DBD += stream.dbd TH_LIBS += stream asyn,創(chuàng)建協(xié)議文件TH.proto,Protocol文件定義了EPICS記錄與硬件設備間的通信協(xié)議不同類型的設備應使用各自獨立的protocol文件ExtraInput = Ignore;T

8、erminator = CR LF;Replytimeout = 30000;cmdReadData {out “#AA8”;in “>%(TH:header.RVAL)4r%(TH:data1.RVAL)#2r%(TH:data2.RVAL)2r%”;}……,編輯st.cmd和.db文件,編輯st.cmd文件 epicsEnvSet(“ STREAM_PROTOCOL_PATH”, “$(TO

9、P)/協(xié)議文件的路徑”) drvAsynIPPortConfigure(“TH_Port”, “IP地址：端口號”)創(chuàng)建.db文件record(stringout, “TH:cmdReadData”){field(DTYP, “stream”)field(out, “@TH.proto cmdReadData TH_Port”)field(SCAN, “ 5 seconds”)}reord(a

10、i, “TH:data1”){Field(PREC, “2”)}reord(ai, “TH:data2”){Field(PREC, “2”)}……,客戶端軟件CSS BOY的設計,CSS BOY是EPICS的一款圖形化的人機界面開發(fā)工具，是基于Eclipse RCP開發(fā)的使用Channel Access協(xié)議與EPICS IOC進行通信,總結,合理使用課題經費，總共使用了5.3萬單個采集模塊可以采集