基于互联网的嵌入式环境信息监测系统的设计

基于互联网的谈入式环境信息监测系统的 设计 本文描述了基于互联网的嵌入式环境信息监测系统 的设计与实现过程，并提出了用普通 1/0 口和以太网控制器 实现与 RJ45 以太网接口的通信。实践证明，本系统很好地 完成了识湿度和空气质量检测功能。 【关键词】互联网 嵌入式 环境信息 监测系统 1 总体设计 系统设计由气体浓度信息采集模块、单片机核心系统、 网络接口模块、电源模块、显示部分组成。环境信息采集模 块采集回的数据经过单片机处理后分别送本地显示和上传 到网络，当采集回的信息满足报警条件时，系统报警，实现 对室内多种有害气体浓度测试、远程数据传输、方便携带等 功能及特点。 2 硬件设计 硬件设计包括 MSP430F149 小系统、温湿度采集、以太 网控制器 CS8900A 为核心的网络通信模块的设计、LCD 显示、 报警电路等。其中重点在于网络通信模块的设计，用以实现 与互联网通信的接口转换。 2.1 网络通信模块 由以太网控制器 CS8900A、网络变压器 20F-O01R 和 RJ45  接口组成，设计采用 8 位 I/0 口，映射成 16 个连续的 8 位 I/0 空间。CS8900A 内部集成了 10BASE-T 收发器，可以使用 一个隔离变压器与局域网相连。当 CS8900A 工作在 3. 3V 时， 所选用的变压器对 TX 和 RX 的分压比必须为1: 2.5和1: 1， 否则收发数据会出现漏帧的问题，隔离变压器外围的电阻用 于阻抗匹配。 2.2 信息采集 前端信息采集需完成气体浓度到电信和号的转换、信号的 滤波和放大处理，使单片机在最合适的电压范围内进行采样 以得到最高的精度。针对四类有害气体 C0、室内 VOC、烟雾、 可燃气体分别采用了四款传感器: MS2200、MS1100、MS5100、 MC101。 2.3 单片机系统和电源设计 核心控制系统完成数据采样、处理、府入式 WEB 服务器、 本地显示、键瘟控制、声音灯光报警等功能。根据设计需要， 选用低功耗 LCD 液晶显示屏 FM12232F, 显示气体名称、浓度、 级别，采用并行驱动的方式，相关端口直接与单片机 I/0 相 连接。键盘为了方便控制显示内容切换或锁定等，使用4X4 行列键盘。电源管理模块为整个系统提供所需电压额供电。 该设备共需两种电压: 3.3V 和 5V。 3 系统功能测试 3.1 基本功能测试  测试时设定服务器的 IP 地址为 222. 196. 33. 222。作为 客户端的 10 台 IP 地址设定在 222.196.33.0 一 222. 196. 33. 255 的 PC 机、识入式服务器，经网络交换机组 成一个局域网。在 PC 机上打开 IE 浏览器输入服务器的 IP， 便可通过网