專利名稱：嵌入式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型為一種軟硬件相結(jié)合的智能化設(shè)備，尤其是一種嵌入式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)控制器，可廣泛應(yīng)用于家電、工業(yè)電器、辦公樓宇等場合電器設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、信息查詢和故障報警、診斷等功能。
背景技術(shù)：
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展與普及，民用和工業(yè)電器的網(wǎng)絡(luò)化、智能化要求不斷提高。目前，在工業(yè)電器的智能化領(lǐng)域，如智能斷路器、數(shù)字繼電器等的通訊手段，用的較多的是基于CAN協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)控制器，CAN即控制器局域網(wǎng)協(xié)議是一種串行通訊協(xié)議，它的實時性較好，傳輸速率可達(dá)1Mb/s，協(xié)議實現(xiàn)簡單，但它的缺點是通訊范圍受到限制，不能直接通過國際互聯(lián)網(wǎng)控制，因此要滿足遠(yuǎn)程控制，技術(shù)上較為煩瑣；在家用電器領(lǐng)域，如門禁系統(tǒng)、抄表系統(tǒng)等，已出現(xiàn)幾種基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)控制器，它們克服了CAN協(xié)議通訊范圍受限制的缺點，但在與用戶的交互方式上還不夠方便，過于專業(yè)化。另外，基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)控制器的重要技術(shù)之一就是TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)，選擇專用芯片是一個簡單、快捷的方法，但成本較高。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種不受時間和地點限制，操作方便，以單片機應(yīng)用為基礎(chǔ)的嵌入式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)控制器，以可視化網(wǎng)頁作為服務(wù)界面，通過計算機、手機等具有國際互聯(lián)網(wǎng)通訊能力的任何終端，實現(xiàn)對電器設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、信息查詢和故障報警、診斷等功能。
為解決以上技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是這樣的將嵌入式高性能中央處理器、網(wǎng)絡(luò)控制器、網(wǎng)頁存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、輸入接口、顯示接口、控制接口及網(wǎng)絡(luò)接口等元件或模塊在電路板上進行連接，并安裝在一個外殼中。它們的相互位置及連接關(guān)系為中央處理器通過地址總線和數(shù)據(jù)總線與網(wǎng)絡(luò)控制器連接、通過I2C總線與配置信息和服務(wù)網(wǎng)頁的網(wǎng)頁存儲器連接、通過地址總線和數(shù)據(jù)總線與數(shù)據(jù)存儲器連接、通過并行端口與輸入接口連接、通過并行端口與顯示接口連接、通過并行端口與控制接口連接，另外，網(wǎng)絡(luò)控制器的發(fā)送、讀取引腳與一網(wǎng)絡(luò)接口連接。
采用以上技術(shù)方案后，其效果是顯而易見的1、本實用新型不受時間和地點限制，操作方便，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，能夠極大地方便人們的生活。
2、對于工業(yè)電器設(shè)備而言，可方便地實現(xiàn)集中控制，智能化控制，減輕設(shè)備維護人員的勞動強度，可隨時了解設(shè)備的運行狀況，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，本實用新型能給出報警信息，即使不在工作崗位也能做到這一點。
圖1為嵌入式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)控制器結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本實用新型外殼主視圖。
圖3為圖2的左視圖。
圖4為本實用新型的程序控制流程圖。
圖5為本實用新型的電路圖。
圖中1、中央處理器 2、網(wǎng)絡(luò)控制器 3、網(wǎng)頁存儲器 4、數(shù)據(jù)存儲器 5、網(wǎng)絡(luò)接口 6、輸入接口 7、顯示接口 8、控制接口 9、外殼 10、復(fù)位按鈕 11、顯示器 12、按鍵 13、開關(guān) 14、電源插孔 15、安裝槽具體實施方式
參照圖1、圖2，在一電路板上設(shè)置嵌入式高性能中央處理器(1)、網(wǎng)絡(luò)控制器(2)、網(wǎng)頁存儲器(3)、數(shù)據(jù)存儲器(4)、網(wǎng)絡(luò)接口(5)、輸入接口(6)、顯示接口(7)、控制接口(8)等，它們的相互位置及連接關(guān)系為中央處理器(1)通過地址總線和數(shù)據(jù)總線與網(wǎng)絡(luò)控制器(2)連接，以控制網(wǎng)絡(luò)控制器(2)接受和發(fā)送網(wǎng)頁數(shù)據(jù)，中央處理器(1)通過I2C總線與配置信息和服務(wù)網(wǎng)頁的網(wǎng)頁存儲器(3)連接，以便向外部終端提供瀏覽網(wǎng)頁、遠(yuǎn)程控制、信息查詢、故障報警與診斷服務(wù)，根據(jù)需要可將外部終端修改后的網(wǎng)頁重新寫回網(wǎng)頁存儲器(3)；中央處理器(1)通過地址總線和數(shù)據(jù)總線與數(shù)據(jù)存儲器(4)連接，以臨時存儲網(wǎng)頁數(shù)據(jù)和程序運行的中間數(shù)據(jù)；另外，中央處理器(1)通過并行端口與輸入接口(6)及按鍵(12)連接，以實現(xiàn)用戶的輸入需求；通過并行端口與顯示接口(7)和顯示器(11)連接，以實現(xiàn)系統(tǒng)的顯示需求；通過并行端口與控制接口(8)連接，輸出控制信號。另有一網(wǎng)絡(luò)接口(5)與網(wǎng)絡(luò)控制器(2)的發(fā)送和讀取引腳連接，以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊；復(fù)位按鈕(10)和中央處理器(1)、網(wǎng)絡(luò)控制器(2)的復(fù)位引腳連接，以控制它們的復(fù)位；電源插孔(14)提供5V直流電源，并由開關(guān)(13)控制連接到中央處理器(1)、網(wǎng)絡(luò)控制器(2)、網(wǎng)頁存儲器(3)、數(shù)據(jù)存儲器(4)、顯示接口(7)和顯示器(11)的相應(yīng)電源引腳。上述元件或模塊在電路板上連接，并安裝在圖1所示的外殼(9)中。
本實用新型的程序控制流程如圖4，主控程序進行系統(tǒng)初始化后，查詢是否有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)到達(dá)，如果沒有則繼續(xù)查詢，如果有則將數(shù)據(jù)送TCP/IP模塊處理，如果不是網(wǎng)頁服務(wù)請求，則繼續(xù)查詢，如果是網(wǎng)頁服務(wù)請求，則將數(shù)據(jù)送網(wǎng)頁數(shù)據(jù)處理模塊，按自定義的電器控制協(xié)議解釋數(shù)據(jù)，并將結(jié)果送控制接口，實施對指定電器的控制、狀態(tài)查詢等操作。
圖5為本實用新型的主要電路圖，在該圖中中央處理器(1)的P0口為數(shù)據(jù)與地址復(fù)用總線，通過地址鎖存器74HC373與HM62256數(shù)據(jù)存儲器(4)的低8位地址線A0至A7連接，中央處理器(1)的P2口為高8位地址線，直接與HM62256數(shù)據(jù)存儲器(4)的A8至A14連接，其中A15作為片選信號與HM62256數(shù)據(jù)存儲器(4)的CS引腳連接，同時中央處理器(1)的讀、寫信號線P3.7和P3.6分別與HM62256數(shù)據(jù)存儲器(4)的讀、寫引腳OE和WE連接，實現(xiàn)對HM62256數(shù)據(jù)存儲器(4)的32K存儲空間的訪問；網(wǎng)絡(luò)控制器(2)的JP引腳接高電平，設(shè)置其為跳線方式，內(nèi)部寄存器信息由程序設(shè)置。網(wǎng)絡(luò)控制器(2)的IOCS16B引腳通過27K下拉電阻接地，選擇網(wǎng)絡(luò)控制器(2)為8位數(shù)據(jù)通訊方式。SA0至SA4接地址線A0至A4，SA5至SA7接地，SA8、SA9接片選信號A15，SA10至SA19接地，這樣網(wǎng)絡(luò)控制器(2)的內(nèi)部寄存器地址為0x300至0x31F，寄存器地址選擇引腳IOS0至IOS3可懸空，中央處理器(1)的讀、寫信號線P3.7和P3.6分別與網(wǎng)絡(luò)控制器(2)的IORB、IOWB引腳連接，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)控制器(2)內(nèi)部寄存器的讀、寫操作。網(wǎng)絡(luò)接口(5)的TX+、TX-、RX+、RX-通過網(wǎng)絡(luò)濾波變壓器分別與網(wǎng)絡(luò)控制器(2)的TPOUT+、TPOUT-、TPIN+、TPIN-連接，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換。網(wǎng)頁存儲器(3)的SDA、SCL引腳分別與中央處理器(1)的P3.5、P3.4連接，實現(xiàn)I2C總線通訊方式，為用戶提供網(wǎng)頁服務(wù)和系統(tǒng)配置信息。上述元件和連接在電路板上實施。總裝時，首先按圖2和圖3所示，安裝按鍵(12)、顯示器(11)，然后將上述電路板安裝進圖2所示的外殼(9)中，最后進行必要的接線即可。
在具體實施時，也可根據(jù)需要添加和或刪減某個或某些功能單元，如為降低成本，可將圖2中的按鍵(12)和顯示器(11)取消；控制接口(8)可連接模擬電器、紅外或無線控制模塊，實現(xiàn)對電器設(shè)備的控制、查詢和診斷等功能；網(wǎng)絡(luò)接口(5)通常采用RJ45，也可在需要時換成無線網(wǎng)絡(luò)接口，當(dāng)然也可用網(wǎng)卡代替圖中網(wǎng)絡(luò)控制器(2)和網(wǎng)絡(luò)接口(5)部分，以簡化硬件設(shè)計。
權(quán)利要求1.一種嵌入式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)控制器，其包括外殼(10)，外殼上有顯示器(11)、按鍵(12)、開關(guān)(13)、定位孔(14)、安裝槽(15)和控制接口(8)，其特征在于外殼(10)內(nèi)的電路板上設(shè)有嵌入式高性能中央處理器(1)、網(wǎng)絡(luò)控制器(2)、網(wǎng)頁存儲器(3)、數(shù)據(jù)存儲器(4)、網(wǎng)絡(luò)接口(5)、輸入接口(6)、顯示接口(7)、控制接口(8)等，它們的相互位置及連接關(guān)系為中央處理器(1)通過地址總線和數(shù)據(jù)總線與網(wǎng)絡(luò)控制器(2)連接、通過I2C總結(jié)與配置信息和服務(wù)網(wǎng)頁的網(wǎng)頁存儲器(3)連接、通過地址總線和數(shù)據(jù)總線與數(shù)據(jù)存儲器(4)連接、通過并行端口與輸入接口(6)連接、通過并行端口與顯示接口(7)連接、通過并行端口與控制接口(8)連接，另外，網(wǎng)絡(luò)控制器(2)的發(fā)送和讀取引腳與一網(wǎng)絡(luò)接口(5)連接。
專利摘要一種嵌入式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)控制器，其外殼內(nèi)的電路板上設(shè)有嵌入式高性能中央處理器、網(wǎng)絡(luò)控制器、網(wǎng)頁存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、網(wǎng)絡(luò)接口、輸入接口、顯示接口、控制接口等，它們的相互位置關(guān)系及連接關(guān)系為中央處理器通過地址總線和數(shù)據(jù)總線與網(wǎng)絡(luò)控制器連接；通過I2C總線與配置信息和服務(wù)網(wǎng)頁的網(wǎng)頁存儲器連接；通過地址總線和數(shù)據(jù)總線與數(shù)據(jù)存儲器連接；通過并行端口分別與輸入接口、顯示接口、控制接口連接。另外，網(wǎng)絡(luò)控制器的發(fā)送和讀取引腳與一網(wǎng)絡(luò)接口連接。本實用新型不受時間和地點限制，操作方便，結(jié)構(gòu)簡單，可廣泛應(yīng)用于家居、工業(yè)電器、辦公樓宇等場合電器設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、信息查詢、故障報警和診斷等方面。
文檔編號G06F13/38GK2850151SQ20052007511
公開日2006年12月20日 申請日期2005年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月1日
發(fā)明者鮑慶寶 申請人:鮑慶寶