專利名稱：一種基于mcf52233和ip113工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及數(shù)據(jù)采集傳輸及通信領域，確切的說是一種基于基于MCF52233和IPl 13工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
串口服務器就是串口連接到網(wǎng)絡的接口轉(zhuǎn)化設備，串口 一般包括RS-232/485/422，網(wǎng)絡協(xié)議也指TCP/IP協(xié)議，所以串口服務器也可以稱為RS-232/485/422數(shù)據(jù)形式與TCP/IP形式數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)發(fā)通信接口轉(zhuǎn)化器。隨著網(wǎng)絡和現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，在自動控制應用需要對分布于世界各地的設備進行遠距離監(jiān)控，在本身已經(jīng)有完整的網(wǎng)絡布線，為實現(xiàn)設備之間的通信將串口轉(zhuǎn)化為網(wǎng)口的串口服務器就應運而生了。
目前在工業(yè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，對于遠程的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性、精確性要求越來越高。如今各種工業(yè)控制系統(tǒng)的串口服務器雖然在數(shù)據(jù)采集功能、數(shù)據(jù)遠程傳輸、通信速率方面滿足了實際需求。然而隨著各種芯片技術(shù)的發(fā)展以及半導體集成度高技術(shù)的出現(xiàn)，以往的串口服務器的缺陷逐漸顯現(xiàn)出來，其主要問題主要表現(xiàn)在:其一，數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)發(fā)速率低，且誤碼率高，無法滿足穩(wěn)定性、實時性的要求，其二，以太網(wǎng)控制芯片的相關開發(fā)復雜，且成本高，使用不方便，其三，設備功能單一且不易于擴展，其四，設備通訊距離有限。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供實現(xiàn)雙通道采集傳輸、多路開關量的輸入輸出、多路模擬量輸入、成本低、操作方便的基于MCF52233的工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下方案:一種基于MCF52233和IPl 13工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:包括有核心部件，所述的核心部件包括有MCF52233微控制器(I)和以太網(wǎng)收發(fā)模塊(9)，所述的以太網(wǎng)收發(fā)模塊(9)包括有IP113以太網(wǎng)收發(fā)芯片，MCF52233微控制器(I)與以太網(wǎng)收發(fā)模塊(9)雙向連接，MCF52233微控制器(I)外接電源模塊(2)、有源晶振模塊(3)、復位功能豐旲塊(4)、指不狀態(tài)|旲塊、接口電路(8)和AD、10|旲塊(11);所述的指不狀態(tài)|旲塊包括有網(wǎng)絡狀態(tài)燈模塊(5)、串口狀態(tài)燈模塊(6)和AD、IO指示狀態(tài)燈(7)，以太網(wǎng)收發(fā)模塊(9)與光收發(fā)模塊(10)連接。所述的基于MCF52233和IPl 13工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的MCF52233微控制器(I)包括MCF52233微控制芯片，MCF52233微控制芯片集成了10M/100M快速以太網(wǎng)控制器和以太網(wǎng)物理層模塊負責與外部采集終端通訊。所述的基于MCF52233和IPl 13工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的以太網(wǎng)收發(fā)模塊(9)的IP113以太網(wǎng)收發(fā)芯片集成了包括TP端口和FX端口的10/IOOMbPs以太網(wǎng)集成交換器。[0010]所述的基于MCF52233和IP113工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的MCF52233微控制芯片采用TCP/IP協(xié)議通過IPl 13以太網(wǎng)收發(fā)芯片與數(shù)據(jù)采集終端進行通信傳輸。所述的基于MCF52233和IPl 13工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的MCF52233微控制芯片外接MAX232、MAX485芯片負責與數(shù)據(jù)采集終端進行電平轉(zhuǎn)換。所述的基于MCF52233和IP113工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的MCF52233微控制芯片的內(nèi)部存儲器里通過軟件編程高效算法燒寫有系統(tǒng)配置(12)。所述的基于MCF52233和IPl 13工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的MAX232、MAX485芯片通過接口電路(8)與外部采集終端(14)相連，所述的接口電路
(8)采用 RS232 接口或 RS485 接口。MCF52233微控制芯片有多路GPIO復用腳，通過軟件設置配置，能夠支持多路模擬量輸入或開關量的輸入輸出。本實用新型的優(yōu)點是:本實用新型集成功能全面，具有高效的串口緩沖機制和自適應的數(shù)據(jù)打包策略，新型的安全可靠的遠程固件升級方案；采用高效的軟件濾波算法，實現(xiàn)高精度的數(shù)據(jù)采集，大量應用在生產(chǎn)生活的各個領域，需要進行遠程串口信號，數(shù)字信號傳輸?shù)牡胤健?br>
圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)簡圖。圖2是本實用新型應用示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種基于MCF52233和IP113工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:包括有核心部件，所述的核心部件包括有MCF52233微控制器I和以太網(wǎng)收發(fā)模塊9，所述的以太網(wǎng)收發(fā)模塊9包括有IPl 13以太網(wǎng)收發(fā)芯片，MCF52233微控制器I與以太網(wǎng)收發(fā)模塊9雙向連接，MCF52233微控制器(I)外接電源模塊2、有源晶振模塊3、復位功能豐旲塊4、指不狀態(tài)|旲塊、接口電路8和AD、IO |旲塊11 ;所述的指不狀態(tài)|旲塊包括有網(wǎng)絡狀態(tài)燈模塊5、串口狀態(tài)燈模塊6和AD、10指示狀態(tài)燈7，以太網(wǎng)收發(fā)模塊9與光收發(fā)模塊10連接。接口電路8采用RS232接口或RS485接口。網(wǎng)絡狀態(tài)燈模塊5由一個紅色發(fā)光led燈組成，led燈發(fā)紅光表示多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)網(wǎng)絡連接正常。串口狀態(tài)燈模塊6和AD、10指示狀態(tài)燈7分別由一組綠色發(fā)光led燈組成，led燈發(fā)綠光表示串口和AD、IO收發(fā)數(shù)據(jù)正常，如圖1所示。MCF52233微控制器(I)包括MCF52233微控制芯片，MCF52233微控制芯片集成了10M/100M快速以太網(wǎng)控制器和以太網(wǎng)物理層模塊負責與外部采集終端通訊。以太網(wǎng)收發(fā)模塊9的IP113以太網(wǎng)收發(fā)芯片集成了包括TP端口和FX端口的10 /IOOMbPs以太網(wǎng)集成交換器。MCF52233微控制芯片有多路GPIO復用腳，通過軟件設置配置，能夠支持多路模擬量輸入或開關量的輸入輸出。[0023]MCF52233微控制芯片采用TCP/IP協(xié)議通過IP113以太網(wǎng)收發(fā)芯片與數(shù)據(jù)采集終端進行通信傳輸。結(jié)合圖1、圖2，MCF52233微控制芯片內(nèi)部集成了 10M/100M快速以太網(wǎng)控制器和以太網(wǎng)物理層模塊，通過以太網(wǎng)收發(fā)芯片IP1139和光收發(fā)模塊10相連負責與遠程數(shù)據(jù)處理中心13通信傳輸。MCF52233微控制芯片外接MAX232、MAX485芯片負責與數(shù)據(jù)采集終端進行電平轉(zhuǎn)換。MCF52233微控制芯片集成AD、10功能模塊，引腳外接數(shù)據(jù)采集終端14，支持多路模擬量輸入或開關量輸入輸出。系統(tǒng)配置12通過軟件編程高效算法燒寫在MCF52233內(nèi)部存儲器里，實現(xiàn)數(shù)據(jù)高精度采集功能。MAX232、MAX485芯片通過RS232接口或RS485接口 8與外部采集終端14相連。根據(jù)功能選擇以及傳輸數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性選擇相對應的芯片，也可以通過軟件設置選擇相關的協(xié)議芯片，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。本實用新型有效地對所有網(wǎng)絡控制服務端進行數(shù)據(jù)監(jiān)聽及解析，一旦捕捉到TCP/IP數(shù)據(jù)包后，經(jīng)MCF52233芯片內(nèi)部尋址，查找當前的固定服務端口號10001和10002，按照已經(jīng)編排好的服務端口號和串口號之間的對應的關系，找到與之對應的串口號，將數(shù)據(jù)發(fā)往該串口上。同時也能從串口上來的數(shù)據(jù)，進行TCP/IP的打包處理，傳至遠程數(shù)據(jù)處理中心。從AD、10 口上來的數(shù)據(jù)，查找當前的固定服務端口 10000，通過MCF52233的處理，傳至遠程數(shù)據(jù)處理中心。
權(quán)利要求1.一種基于MCF52233和IPl 13工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:包括有核心部件，所述的核心部件包括有MCF52233微控制器(I)和以太網(wǎng)收發(fā)模塊(9)，所述的以太網(wǎng)收發(fā)模塊(9)包括有IP113以太網(wǎng)收發(fā)芯片，MCF52233微控制器(I)與以太網(wǎng)收發(fā)模塊(9)雙向連接，MCF52233微控制器(I)外接電源模塊(2)、有源晶振模塊(3)、復位功能豐旲塊(4)、指不狀態(tài)|旲塊、接口電路(8)和AD、IO |旲塊(11);所述的指不狀態(tài)|旲塊包括有網(wǎng)絡狀態(tài)燈模塊(5)、串口狀態(tài)燈模塊(6)和AD、IO指示狀態(tài)燈(7)，以太網(wǎng)收發(fā)模塊(9)與光收發(fā)模塊(10)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MCF52233和IPl13工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的MCF52233微控制器(I)包括MCF52233微控制芯片，MCF52233微控制芯片集成了 10M/100M快速以太網(wǎng)控制器和以太網(wǎng)物理層模塊負責與外部采集終端通訊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MCF52233和IPl13工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的以太網(wǎng)收發(fā)模塊(9)的IP113以太網(wǎng)收發(fā)芯片集成了包括TP端口和FX端口的10 /IOOMbPs以太網(wǎng)集成交換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于MCF52233和IPl13工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的MCF52233微控制芯片采用TCP/IP協(xié)議通過IPl 13以太網(wǎng)收發(fā)芯片與數(shù)據(jù)采集終端進行通信傳輸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于MCF52233和IPl13工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的MCF52233微控制芯片外接MAX232、MAX485芯片負責與數(shù)據(jù)采集終端進行電平轉(zhuǎn)換。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于MCF52233和IPl13工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的MAX232、MAX485芯片通過接口電路(8)與外部采集終端(14)相連，所述的接口電路(8)采用RS232接口或RS485接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MCF52233和IPl13工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于:所述的電源模塊產(chǎn)生3.3V電壓。
專利摘要本實用新型公開了一種基于MCF52233和IP113工業(yè)光以太網(wǎng)多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括有MCF52233微控制器和以太網(wǎng)收發(fā)模塊，MCF52233微控制器與以太網(wǎng)收發(fā)模塊雙向連接，MCF52233微控制器外接電源模塊、有源晶振模塊、復位功能模塊、指示狀態(tài)模塊、接口電路和AD、IO模塊；以太網(wǎng)收發(fā)模塊與光收發(fā)模塊連接。本實用新型可用于計算機組成的分布式數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中，解決上位機(光以太網(wǎng))和串口設備協(xié)議轉(zhuǎn)換、遠程通信和控制問題，具有廣泛的應用場合。
文檔編號H04L29/08GK202918342SQ20122060414
公開日2013年5月1日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者劉立群 申請人:安徽康海時代科技有限公司