1、 1 基于 TCP/IP 的机房多点告警传输与控 制系统 告警数据的采集及网络传输的实现 摘 要 随着嵌入式系统的广泛应用，赋予嵌入式系统 Internet 网络接入功能已 经成为一种需要，也是嵌入式应用领域的研究热点之一。本课题用应用最广泛的 MCS-51 系列单片机作为嵌入式系统的核心， 自行设计和开发了一套适合该类嵌入式 系统的精简 TCP/IP 协议栈，实现了低成本嵌入式系统的 Internet 接入。基于该系 统，设计了一套完整、灵活、可扩展性强的机房监控设备。该设备适用于各种无人 机房的远程监控，实现了远程监控的网络化。 关键词 单片机 RTL8019AS 精简 TCP/IP C5
2、1 ABSTRACTABSTRACT With the widespread application of the embedded systems, endowing the embedded systems with network-access function has become necessary and one of the research focus of embedded system application field. This paper designs a tiny TCP/IP stacks suitable for embedded systems with t
3、he widely used MCS-51 series MCU as its CPU, which makes the low-cost embedded systems accessing the Internet come true. A complete remote-supervise device has been designed using this embedded system. It is an integrated, flexible and well expandable device that can be used in various non-person ma
4、chine room, realizing the network for remote supervision. K Keyword: eyword: MCU RTL8019AS Tiny TCP/IP C51 2 1、系统总体概述 系统分为硬件设计和软件编程两个部分。其中，硬件部分包括三个功能模块：数 据采集模块、汇集器模块和网络通信模块。三个模块各负其责但又协调统一，共同完 成告警数据的采集、汇集及网络传输。图1 给出了总体结构示意图。软件部分包括各 功能模块的控制程序及精简 TCP/IP 协议栈的开发。整套系统具有多路数据采集，多 路数据汇集以及网络 TCP、UDP 传输的功能；并且成
5、本低，局域网传输稳定可靠。 2、数据采集模块的设计 此模块的设计分为两个部分： 数据采集卡和母板控制器。 两者之间用 DB37 接口 连接。数据采集卡负责采集数据，母板控制器负责数据的处理和传输。其中，数据 采集卡前端使用光电偶合器，将设备的地信号和本系统的地信号分开，以免影响系 统的稳定工作且起保护作用。母板的设计采用了 8 个 LS244 芯片作缓冲器，使用单 片机的 P2 口进行片选，通过轮询的方式采集数据，并由单片机处理，形成自定义串 行通信协议的数据帧格式，然后将该数据帧以 RS232 通信方式发送给下一级汇集器 模块。为了此模块具有灵活性和通用性，在设计时加入了 3 位的拨码开关，
6、连接到 单片机的 P0 口， 可以通过设定开关的不同状态来区分不同的设备以及使用采集卡的 采集器1 采集器2 采集器8 数 据 汇 集 器 网络通信 模块 Internet 图 1 总体结构图 监控中心 3 数量，方便用户。 硬件总体结构如下图所示： 数据采集模块程序的编写，采用汇编语言，简单且运行效率高，程序的总体流 程图如下： 数据线 控制线 片 片 片 多 路 数 据 采 集 缓存器 0 缓存器 1 缓存器 7 AT89C5 串口通信 拨码开关 P0口 MAX232 图 2 数据采集模块总体硬件结构图 4 3、汇集器模块的设计 多路汇集模块的主要功能是将多路（最多八路）串口过来的告警数据，汇集成 一路数据，发送给网络通信模块；或是将网络通信模块过来的控制数据准确的分路 给各个串口，实现双向通信。自定义的通信协议，除了很好的识别各路告警数据外， 还具有线路自检功能，监控中心可根据数据帧中内容，知道各模块之间的连接是否 正常，各数据采集卡的工作状态是否正常等，大大增强了整个系统的可靠性。 硬件设计上采用了77E58单片机控制两
