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基于以太网的温度控制系统设计与研究
资料介绍
以太网技术具有开放性好、结构简单、速度快、兼容性强、易扩展和成本低等优点，受到了工业控制领域的青睐，并获得广泛应用。自动控制技术和信息网络技术的融合为企业办公自动化与生产自动化的无缝结合提供了契机。同时，随着嵌入式系统在工业领域的广泛应用，嵌入式技术和工业以太网技术相结合已成为一大发展趋势。因此研究基于以太网的嵌入式监控系统具有重要的现实意义。
基于以太网的温度控制系统采用C8051F120单片机作为系统的核心控制器件，通过单芯片以太网控制器CP2200与网络在物理上连接起来。在硬件方面，本设计具体介绍了C8051F120单片机的结构和特点，同时介绍了CP2200的内部结构以及收发数据包的原理，并设计了C8051F120和CP2200的连接电路;在与双腔体电加热炉的接口上，设计了温度采集电路和输出控制接口电路。在软件方面，本设计对以太网驱动程序和嵌入式TCP/IP协议栈进行具体分析，实现了以太网控制器的初始化配置和收发配置以及ARP、IP、TCP三个协议模块;以双腔体电加热炉为研究对象，针对加热炉难以建立精确数学模型、干扰严重、非线性、大滞后的特点，设计了二维模糊控制器，用C8051F120单片机实现模糊控制算法，并对控制算法进行调试。最后，在设计完成的实验系统上，实现了上位机温度数据采集和实时图像绘制的功能。
实验表明，该系统不仅实现了温度的自动控制，而且可以信息共享。本设计的成功完成，会促进温度智能控制的深入研究。将工业以太网技术和嵌入式技术相结合形成的嵌入式网络在远程监控领域拥有广阔的应用前景，可以带来明显的社会效益和经济效益。
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