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電路發(fā)燒友:以太網(wǎng)控制平臺電路設(shè)計

發(fā)布時間:2015-01-24 責(zé)任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】本文設(shè)計的以太網(wǎng)控制平臺是專門針對藏族同胞設(shè)計的,能夠更加方便快捷的實現(xiàn)人性化的信息服務(wù)。本次設(shè)計是一個網(wǎng)絡(luò)家電終端設(shè)備,能夠利用互聯(lián)網(wǎng)輕松控制家電。

基于DM9000的以太網(wǎng)電路,單片機端移植精簡TCP/IP協(xié)議棧unIP,實現(xiàn)簡易的TCP服務(wù)器。對該簡易的TCP服務(wù)器進行改造,把藏文網(wǎng)頁存儲到TCP服務(wù)器中,利用互聯(lián)網(wǎng)直接訪問該藏文TCP服務(wù)器,直接控制家用電器。這種小型化的、以單片機為基礎(chǔ)的TCP服務(wù)器,接入到任何有互聯(lián)網(wǎng)的端口,用戶通過互聯(lián)網(wǎng)輕松實現(xiàn)家電控制。

該系統(tǒng)設(shè)計是一個簡單易行的網(wǎng)絡(luò)家電終端設(shè)備,利用互聯(lián)網(wǎng)資源使廣大藏族同胞在工作的同時可輕松自如地控制家電。基于以上考慮,因此,該終端設(shè)備能夠與因特網(wǎng)相互通信;TCP服務(wù)器必須提供藏文服務(wù),方便藏族同胞操作;終端設(shè)備操作簡單明了;采用交流220 V供電;具有指示燈和藏語語音播報等操作指示;考慮到安全性,必須密碼登錄,同時能夠通過互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控家電狀態(tài)。

電路發(fā)燒友:以太網(wǎng)控制平臺電路設(shè)計
 
圖1為該系統(tǒng)硬件設(shè)計組成框圖,主要由SPCE061A主控板、DM9000控制模塊、電源電路、外接電器控制電路、揚聲器組成。其中,DM9000以太網(wǎng)控制模塊通過16位單片機SPCE061A直接控制,完成相應(yīng)數(shù)據(jù)包的收發(fā)和解析,解析完成后,再由SPCE06iA向外接電器控制電路、揚聲器以及指示燈模塊發(fā)出操作指令,進而控制家電。

以太網(wǎng)模塊

以太網(wǎng)模塊是以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包收發(fā)控制模塊,該模塊與控制器配合,除了可完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包收發(fā)外,還具有4 Mbit的串行Flash存儲器SPR4096,為用戶提供一個較大容量的存儲空間。在網(wǎng)絡(luò)中可自動獲得同設(shè)定MAC地址一致的IP包,完成IP包的收發(fā)。該設(shè)計方案中以SPCE06lA單片機為主控制器,用以控制DM9000完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包收發(fā)以及TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)。DM9000主要特性如下:工作電壓為5 V,與MCU連接模式有ISA 8 bit/ISA 16 bit模式,并支持3.3 V和5 V的I/O控制;支持EEPROM(93C46),可供存放系統(tǒng)所需信息。圖2給出該以太網(wǎng)模塊的硬件電路連接。

電路發(fā)燒友:以太網(wǎng)控制平臺電路設(shè)計
 
這里需注意的是:SPCE06lA主控板和以太網(wǎng)模塊必須共地,最好采用同一電源供電,該以太網(wǎng)模塊供電電壓必須為5 V,控制I/O端口電壓為3.3 V;SPCE061A主控板和以太網(wǎng)模塊之間用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂凭€的長度應(yīng)不超過20 cm;供電電流大于200 mA。
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控制電路

外接電器控制電路是實現(xiàn)單片機到電器控制的主體,單片機通過處理網(wǎng)頁得到用戶的操作指令,將指令轉(zhuǎn)化為電信號通過單片機的I/O接口送給外接電器控制電路,經(jīng)三極管的兩級放大,再通過繼電器完成外接電器與交流220 V電源的接通和斷開以及指示燈的點亮和熄滅等操作。圖3為控制電路原理圖。

電路發(fā)燒友:以太網(wǎng)控制平臺電路設(shè)計
 
在設(shè)計該控制電路時,應(yīng)注意的是:控制電路的繼電器工作電壓為6 V,但實際供電電壓應(yīng)大于6 V,以保證繼電器更好的工作;指令控制端口的電壓應(yīng)為5 V,如果達不到,應(yīng)加放大電路放大,以免影響指令執(zhí)行。

電源及供電轉(zhuǎn)換電路


該電源電路設(shè)計是將交流220 V通過變壓器轉(zhuǎn)換成直流9 V,為外接電器控制電路供電,同時在通過三端集成穩(wěn)壓器7805將直流12 V轉(zhuǎn)換成5 V,分別給SPCE061A主控板和以太網(wǎng)模塊供電。這樣可使用戶采用最常用的電源,即可為對該設(shè)備供電。其電路如圖4所示。

電路發(fā)燒友:以太網(wǎng)控制平臺電路設(shè)計
 
圖4中,變壓器的選擇要合適,三端集成穩(wěn)壓器要做好散熱設(shè)備,以免燒壞,導(dǎo)致整個設(shè)備無法正常工作。

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