E5122的家庭網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

摘要：對家庭控制系統(tǒng)的方案、組成、硬件配置、軟件設(shè)計(jì)、工作原理、功能以及技術(shù)性能進(jìn)行了論述。給出了通過單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理器將數(shù)據(jù)打包成以太網(wǎng)協(xié)議包發(fā)送到以太網(wǎng)上，從而實(shí)現(xiàn)基于以太網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制方案。

    關(guān)鍵詞：以太網(wǎng)；控制系統(tǒng)；RTL8019AS；E5122

１　系統(tǒng)簡介

家庭智能控制系統(tǒng)的開發(fā)主要基于短信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)及加密技術(shù)。該系統(tǒng)利用相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和控制器，以無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)為基本控制指令和數(shù)據(jù)信息傳送方式來實(shí)現(xiàn)手機(jī)無線遙控和數(shù)據(jù)傳送，并通過專設(shè)的短信控制中心和服務(wù)中心，來為家庭和小區(qū)管理提供全方位的數(shù)字化服務(wù)。家庭智能控制系統(tǒng)具有手機(jī)遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)報(bào)警、呼叫社區(qū)服務(wù)、物業(yè)管理等功能。還可以根據(jù)用戶群的需要向生活聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、智能辦公等方向無限擴(kuò)展。

一般情況下，只要將設(shè)備接入Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ網(wǎng)，原則上只要實(shí)現(xiàn)ＴＣＰ／ＩＰ網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就可以了。ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議及其應(yīng)用是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。該協(xié)議的建立要經(jīng)過縝密的設(shè)計(jì)過程，全套協(xié)議實(shí)現(xiàn)起來比較復(fù)雜。在嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)該協(xié)議有一定的難度。在實(shí)際應(yīng)用中，如果要完全實(shí)現(xiàn)該協(xié)議，比較合理的方案是直接利用集成的ＴＣＰ／ｌＰ協(xié)議芯片將系統(tǒng)中央控制單元和ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議處理單元進(jìn)行分離。

另一方面，也可以對原有的ＴＣＰ／ＩＰ進(jìn)行精簡，而只保留實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)所需要的一些協(xié)議，從而使核心芯片既能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)，又可完成對任務(wù)的監(jiān)控。因?yàn)椋瑢υ�有的ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議進(jìn)行精簡可大大減輕系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的難度，同時(shí)也可以提高系統(tǒng)的效率和可靠性。

圖1

２　系統(tǒng)工作原理

圖１所示是一個(gè)基于Ｅ５１２２網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理器的家庭網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的原理框圖。圖中，以家庭中的三表數(shù)據(jù)作為采集信號，并將其通過采樣保持電路處理以后送入單片機(jī)，然后由單片機(jī)把數(shù)據(jù)通過串口送入Ｅ５１２２網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理器中進(jìn)行打包處理，以將數(shù)據(jù)打包成ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議包，最后再把該數(shù)據(jù)包通過ＲＴＬ８０１９ＡＳ以太網(wǎng)控制器發(fā)送到以太網(wǎng)上。本系統(tǒng)采用ＣＰＬＤ芯片ＥＰＭ７１２８Ｓ作為譯碼和驅(qū)動(dòng)電路。由于家庭用戶終端一般對數(shù)據(jù)交換的速率要求不高（在１ＭＢ／ｓ以下），所以可采用一般高速單片機(jī)來寫入ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議，這樣既可滿足功能要求，又能降低成本，用戶也容易接受這樣的價(jià)格。

３　ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議解析芯片Ｅ５１２２

Ｅ５１２２是上海精致科技公司研制的飛虹系列網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理器。其外部晶振頻率為２２．１１８４ＭＨｚ，工作電壓為５Ｖ。可為硬件實(shí)現(xiàn)ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議提供ＡＰＩ接口，并可以Ｉ２Ｃ協(xié)議或ＲＳ－２３２接口方式與用戶端進(jìn)行通信，其通信接口支持帶Ｉ２Ｃ接口的ＭＰＵ，同時(shí)還為不帶Ｉ２Ｃ接口的ＭＰＵ提供Ｉ２Ｃ驅(qū)動(dòng)程

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