527.基于ARM的校园时钟网络点对点控制系统.doc

学院毕业论文（设计）基于ARM的校园时钟网络点对点控制系统 学院： 物理与机电工程学院专业： 电子信息工程 作者： 指导教师(职称)： 高级工程师 2008 年 4 月 学院毕业论文（设计）开题报告 2008年1月10日论文（设计）题目：基于ARM的校园时钟网络点对点控制系统 姓名 班级 院系物理与机电工程学院专业电子信息工程指导老师 开展本课题的意义及工作内容：随着网络技术的的发展，网络化设计深入到每一个角落校园时钟网络控制系统是一个将整个校园的时间以网络联系的方式完成时间上的统一，从而避免出现不同教学楼的打铃时间不一致的现象本系统可以实现多种形式的通信连接和功能，可针对不同的需要进行打铃时间的修改我本次设计的系统只是对于其中的点对点的通信控制系统，采用ARM配合以太网转换模块的设计和制作，主要完成通过以太网通信等实现ARM与时钟设备（上位机显示）的互联互通，同时还具有对每个校园建筑的时间安排以及铃声选择进行自由的特色设置的一个控制系统。

总体安排及进度： 1. 2008.1.21前提交开题报告2. 2008.2.28前完成资料初步搜集3． 2008.3.10前完成ARM与网络之间的基本通信连接4． 2008.3.11前提交中期报告5. 2008.3.23 前完成设计中如设置时间，打铃等全部基本功能6. 2008.4.14前初步完成毕业设计和论文初稿 7. 2008.4.20前完成毕业设计，并上交毕业论文终稿课题预期达到的效果：以ARM板为核心配合以太网控制模块，通过一台计算机点对点控制同网关内的任一网络时钟设备，实现对所有设备的时间统一，还具有完成例如图书馆打铃，实验楼实验室时间打铃，宿舍打铃等的特色打铃时间设置的控制指导教师意见：签名：基于ARM的校园时钟网络点对点控制系统摘要 本次设计是对于学校各个教学楼间的上课打铃时间不一致的问题，而进行设计的采用RS2322以太网模块，利用以太网传输实时数据实现在同一网关下的时间的统一主要工作有：完成模块ZNE-100PT设置、模块配置、网络通信规约以及ZNE模块与 PC机、ARM开发板之间的数据传输、通信另外，实现ARM开发板通过UART串口发送数据和指令，对时钟进行实时控制，并可进行时钟数据修改，打铃时间、打铃类型、铃声的设定和修改。

最后把数据发送到上位机上显示关键词 以太网 ZNE-100PT模块 ARM开发板 网络通信 实时控制Abstract This design is for the problem of the difference of the school belling time during the school building in school. Adopt RS2322 ether net model, make use of ether net to transport real data which can unify the time in the same net pass .Main work has: finish model ZNE-100PT encamp, model install, net communication rules and datas transport and communicate between ZNE model and PC machine, ARM development board. Another,Realize ARM development board sends out datas and instructions by UART serials, solid hour control clock, and can repair clock datas, settles and repairs belling time, ringing types and ringing. In the end send datas to computers to display.Key word ether net, ZNE-100PT model, ARM development board ,net communication, solid hour control目录引言 ―――――――――――――――――――――――――――――――――――3第一部分 ZNE模块与PC机、ARM开发板之间的通信设计1 ZNE-100PT 模块工作原理与应用――――――――――――――――――――――31.1 ZNE-100PT 模块功能简介 ―――――――――――――――――――――――31.2 ZNE-100PT 模块硬件电路说明 ―――――――――――――――――――――41.3 软件配置使用说明 ――――――――――――――――――――――――――51.4 网页配置说明 ――――――――――――――――――――――――――――81.5 网络通信规约以及应用 ――――――――――――――――――――――――10 1.5.1 TCP方式 ―――――――――――――――――――――――――――――10 1.5.2 DUP方式 ―――――――――――――――――――――――――――――111.5.3 帧起始、结束字节―――――――――――――――――――――――――112 PC机与ARM开发板的通信 ―――――――――――――――――――――――――122.1 EasyARM2131功能简介―――――――――――――――――――――――――122.2 ADS1.2集成开发环境及EasyJTAG 仿真器介绍―――――――――――――――122.3 UART串口 ――――――――――――――――――――――――――――――132.4 实时时钟 ――――――――――――――――――――――――――――――153 通过以太网实现数据传输―――――――――――――――――――――――――173.1 一个串口设备与一台PC机点对点通信方式 ――――――――――――――――173.2 PC机显示实时时钟 ――――――――――――――――――――――――――183.3 数据传输测试与结果 ―――――――――――――――――――――――――19第二部分 点对点实时时钟控制系统设计4 总体设计分析－―――――――――――――――――――――――――――――204.1 设计需求分析 ――――――――――――――――――――――――――――204.2 设计方案 ――――――――――――――――――――――――――――――205 软、硬件功能设计――――――――――――――――――――――――――――215.1 设计思路 ――――――――――――――――――――――――――――――21 5.2 硬件功能设计 ――――――――――――――――――――――――――――21 5.3 软件功能设计 ――――――――――――――――――――――――――――22 5.1.1 按键功能设计―――――――――――――――――――――――――――22 5.2.2 时间的实时监控设计――――――――――――――――――――――――23 5.2.3 打铃系统的功能设计――――――――――――――――――――――――246 展望――――――――――――――――――――――――――――――――――25第三部分 总结―――――――――――――――――――――――――――――――28致谢语 －―――――――――――――――――――――――――――――――――28参考文献 ―――――――――――――――――――――――――――――――――29程序清单 ―――――――――――――――――――――――――――――――――30引言 近年来,随着网络技术的发展,网络化席卷全球。

对于如何将测控、监控等实时控制系统的仪器和设备接入互联网,实现信息共享和远程控制成为人们关注的话题，同时也是未来通信系统控制的发展方向校园网络打铃时钟控制系统采用的总线技术(如RS232 和RS485 等) 能够很好地解决PC机与打铃设备的互联互通问题采用低成本的RS2322以太网转换模块作为网络互联媒介,设计了基于致远电子有限公司的ZNE-100PT以太网转换模块的嵌入式以太网实时时钟监控系统具有同网关内所有打铃设备的通信功能,具有高可靠性、低成本的实时监控,实现达到校园打铃时间统一的目的第一部分 ZNE模块与PC机、ARM开发板之间的通信设计1 ZNE-100PT 模块工作原理与应用1.1 ZNE-100PT 模块功能简介ZNE-100PT 是广州致远电子有限公司开发的一款嵌入式网络模块具有很强的网络通信功能功能特点* Serial (TTL) to 10M Ethernet Serial 最大波特率为115200 bps* 可利用Web browser 和Windows utility 轻松进行设定* TCP Server,TCP Client, UDP, Real COM ,Group 组播,TCP Auto 等作业模式* 支持动态(DHCP)或静态获取IP 地址* 提供5 个可控制I/O 口* 尺寸小 （47.7×35.4mm）产品特性* 32 位ARM7 CPU* 16KB RAM* 128KB FLASH* 10M 以太网接口使用排针方式引出* 1.5KV 电磁隔离* 串口TTL 电平方式波特率300～115200 bps* 串口任意校验* 串口数据位5,6,7,8 可设定* 串口停止位1,2 位可设定* 支持TCP/IP 协议包括ETHERNET ARP IP ICMP IGMP UDP TCPHTTP DHCP* 工作方式可选择为TCP Server, TCP Client, UDP, Real COM driver,GroupMode,* TCP Auto 组播地址工作端口目标IP 和端口均可设定支持PairConnection 对连方式工作* 提供5 个可控制I/O 可通过网页控制或TCP 控制控制端口任意设定* 提供Real COM driver 模式下的管理软件可动态修改串口参数真正实现虚拟串口* 提供Group Mode 组播模式下的数据分组广播实现多机通讯轻松实现RS485网络到以太网的升级* 提供串口起始字节和结束字节分包功能* 可使用配置工具ZnetCom Utility for Windows98/me/NT/2000/XP 进行配置* 另外提供通用配置函数库方便用户使用VC VB Delphi 和C++ Builder 开发应用程序* 可使用网页浏览器进行配置* 输入电压 5V DC* 功耗低最大工作电流 38 mA* 工作温度 0～65℃* 保存温度 25～85℃。