基于嵌入式Web服务器的温室远程监控的研究

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1、基于嵌入式Web服务器的温室远程监控的研究刘忠超1何东健2范灵燕3（1西北农林科技大学机械与电子工程学院，2西北农林科技大学信息工程学院，3西北农林科技大学经济管理学院，陕西杨凌712100）摘要：介绍了以单片机和以太网控制芯片RTL8019AS为核心的温室远程监控系统，通过将嵌入TCP/IP协议的温室控制的单片机接入以太网，可以使用户通过网络中任一台PC机的浏览器实现与大棚终端设备的远程实时通信和控制。关键词：单片机；以太网；RTL8019AS；TCP/IP协议中图分类号：TP393文献标识码：AStudyofRemoteMonitor&Co

2、ntrolforGreenhouseBasedonEmbeddedWebServerLiuzhongchao1HeDongjian2Fanlingyan3（1CollegeofMechanicalandElectronicEngineering,2CollegeofInformationEngineering,3CollegeofEconomics and Management,NorthwestA&FUniversity,Shaanxi712100）Abstract:Thistextintroducestheremotemonitorforg

3、reenhousethattakesmicrocontrollerunitandethernetcontrolchipRTL8019ASasthesystemcore.ThroughconnectingMCUembeddedTCP/IPprotocolwiththeethernet,theusercanrealizelong-distancereal-timecommunicationandcontrolwiththegreenhousethroughanyPCbrowserinthenetwork.Keywords:MCU;Ethernet;

4、RTL8019AS;TCP/IPProtocol1引言现代温室大棚多以微电子技术和计算机辅助决策技术为核心、以上下位机方式进行智能化监控。但上下位机监控由于受通讯线路、距离影响，费时费力。随着我国设施农业的快速发展和广泛应用，研究并开发基于Internet的连栋温室室内环境远程控制技术及设备，成为迫切需要解决的问题。本文提出了一种将温室控制的嵌入式系统作为服务器接入网络，利用廉价的嵌入TCP/IP通信协议的51系列单片机来控制网络接口芯片RTL8019AS，实现以太网通讯的系统方案，并对系统硬软件进行了设计。2系统硬件设计方案－5－温室远程监控

5、系统的核心微控制器采用美国Cygnal公司的单片机C8051F020，以太网控制器采用台湾Realtek公司生产的RTL8019AS。下面，首先分别对其作一介绍。2.1C8051F020微处理器C8051F020是一块集成混合信号SoC芯片，其内核与8051兼容。工作在最大系统时钟频率25MHz时，峰值速度可达25MIPS。C8051F020有256KB的内部RAM，还另有位于外部数据存储器地址空间的4KBXRAM和一个可寻址64KB地址空间的外部数据存储器接口，以及64KB可在系统编程的Flash存储器。C8051F020除标准的8051端口

6、(P0、P1、P2和P3)外，还附加4个端口(P4、P5、P6和P7)。有5个16位通用定时器、片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器。工作电压为2.7V～3.6V，工作电流为10mA/20MHz[1]。2.2以太网控制器RTL8019AS台湾Realtek公司生产的RTL8019AS以太网控制器，因性能优良、价格低廉，在10Mbps网卡中占有相当的比例。它符合EthernetII与IEEE802.3(10Base5、10Base2、10BaseT)标准，100引脚PQFP封装，采用全双工收发可同时达到10Mbps的速率，内置16KB的SR

7、AM，支持8／16位数据总线，8个中断申请线以及l6个I／O基地址选择等。RTL8019AS内部分为远程DMA口、本地DMA接口、MAC(介质访问控制)逻辑、数据编码解码逻辑和其他端口。远程DMA接口是指单片机对RTL8019AS内部RAM进行读写的总线，即ISA总线的接口部分。单片机收发数据只需对远程DMA操作。本地DMA接口是指RTL8019AS与网线的连接通道，通常通过RJ45接口实现和外部网络的连接，完成控制器与网线的数据交换。MAC(介质访问控制)逻辑完成以下功能：当单片机向网上发送数据时，先将一帧数据通过远程DMA通道送到RTL80

8、19AS中的发送缓存区，然后发出传送命令；当RTL8019AS完成了上一帧的发送后，再开始此帧的发送。RTL8019AS接收数据时，首先把接收到的数据