基于单片机的分布式以太网管理系统.pdfVIP

2∞5年第4期 计算机系统应用 基于单片机的分布式以太网管理系统 Distributed Ethernet basedonthe ManagementSystem One—chip 张浩平 (南京林业大学信息科学技术学院210037) 摘要：本文提出了一种以PC机为上位机，单片机为下位机而组建的分布式以太网交换机管理系统的设计和实现， 阐述了基于单片机的TcP／IP协议的实现，并给出了系统软、硬件的组成。 关键词：以太网单片机TCP／IP协议 1 系统功能 低、安装简单、实用性强。在正常情况下，网管中心服 工业以太网最大的优势之一就是可以和信息以太 务器轮询网络管理节点设备，管理设备收到轮询命令 网实现无缝集成，本项目尝试完全利用信息网络来实 后，将电源供电状况和环境温度数据上传给网管中心 现分布式监控，具有一定的典型意义。 服务器，如果能顺利收到网管中心服务器的确认，则可 我们设计了一种基于单片机的“外挂式”网络管 以认为交换机工作正常。如果发生以下异常时，管理 理节点设备。该设备以单片机为核心，安装有TcP／lP设备进入故障处理程序。 协议和以太网网卡，连接到被管理的交换机的端口上， 利用温度传感器来测试交换机的环境温度，管理 一方面监控交换机、交换机供电电源等设备的运行状 设备将环境温度信息上传给网管中心服务器。这对于 态，另一方面还可以通过网络与网管中心交换信息。 需要安装空调设备的汇聚层交换机机房尤为有用，当 实际上，该设备利用现有的信息网络构成了基于TCP／ 因为空调设备发生故障而导致机房温度超限时，管理 IP协议的工业以太网，是整合工业以太网与信息以太 员能及时发现。 网的典型应用。其系统架构如图1所示： 2系统硬件组成 光 单片机具有成本低、功能强、抗干扰性能好等特 点，一直是工业过程控制底层的首选机型，因此， 以Pc机为上位机，单片机为下位机而组建的工业 以太网是一种具有低成本、高效率的较为理想的 控制网络系统。本系统是以网管中心服务器(PC 机)作为上位机，以单片机为核心的管理设备作为 下位机，并利用信息网络而构成的工业以太网。 本系统的硬件按功能划分为两个部分：监控 部分和通信部分。 监控部分共由三个采集通道、一个控制通道 图1 系统架构图 基于单片机的“外挂式”网络管理节点设备拥有 Flash程序存储器，8个8位的端口I／O，片内带有温度 固定的IP地址和MAC地址，按照UDP协议规范与网 传感器。对供电电源状态的采集通道有两个，一个是 络中其它设备进行通信，原有的网络无须作任何改动， 对220伏市电输出状态的采集，另一个是对UPS逆变 在网络中可以将其视为普通的客户机节点，