一種用于數(shù)據(jù)監(jiān)控的嵌入式Web服務(wù)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于數(shù)據(jù)監(jiān)控的嵌入式Web服務(wù)器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，利用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備、實驗室環(huán)境等的監(jiān)控成為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)的重要發(fā)展方向。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)控技術(shù)采用客戶端/服務(wù)器模式，數(shù)據(jù)服務(wù)器安裝在工業(yè)現(xiàn)場負責(zé)采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)；客戶端軟件安裝在監(jiān)控室PC機上，負責(zé)運行客戶端軟件實施數(shù)據(jù)監(jiān)控。服務(wù)器與客戶端價格昂貴，軟件設(shè)計、維護成本高，并且客戶端軟件受限于運行平臺，往往只能在特定操作系統(tǒng)環(huán)境下運行，不具有跨平臺性，不適應(yīng)現(xiàn)在越來越多的網(wǎng)絡(luò)終端模式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種處理性能高、成本低的用于數(shù)據(jù)監(jiān)控的嵌入式Web服務(wù)器。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
一種用于數(shù)據(jù)監(jiān)控的嵌入式Web服務(wù)器，其包括核心控制單元、電壓采集單元、溫濕度采集單元、開關(guān)量輸入單元、LED輸出單元以及網(wǎng)絡(luò)通訊單元；所述溫濕度采集單元、LED輸出單元以及網(wǎng)絡(luò)通訊單元分別與核心控制單元的相應(yīng)端口雙向連接；所述電壓采集單元和開關(guān)量輸入單元的輸出端分別連接核心控制單元的相應(yīng)端口 ；所述LED輸出單元作為開關(guān)量輸出單元，由用戶端控制其輸出開或者關(guān)。
[0005]進一步的，所述電壓采集單元包括電阻R15和滑動變阻器R16 ;所述滑動變阻器R16的靜觸頭一端與+3.3V電源連接，其另一端接地，其動觸頭與電阻R15串聯(lián)后接入核心控制器的相應(yīng)端子。
[0006]進一步的，所述溫濕度采集單元包括溫濕度傳感器U5和電阻R12 ;所述電阻R12并聯(lián)接入所述溫濕度傳感器U5的電源端I腳與數(shù)據(jù)端2腳之間；所述溫濕度傳感器U5的電源端I腳接+3.3V，其接地端3腳接地；所述溫濕度傳感器U5的數(shù)據(jù)端2腳接入核心控制器的相應(yīng)端子。
[0007]進一步的，所述開關(guān)量輸入單元包括若干個結(jié)構(gòu)相同的開關(guān)量采集電路；所述開關(guān)量采集電路包括光耦U3、電阻R7、R9和輸入接口 J2 ;所述光耦U3的輸入端I腳經(jīng)電阻R9后接+5V，所述輸入接口 J2的相應(yīng)端子接入所述光耦U3的輸入端2腳，所述光耦U3的輸出端3腳經(jīng)電阻R7接+3.3V，其輸出端4腳接地，所述光耦U3的輸出端3腳接入核心控制器的相應(yīng)端子；其它所述開關(guān)量采集電路中的光耦的輸入端2腳均與所述輸入接口 J2的相應(yīng)端子相連接，所述光耦的輸出端3腳均接入核心控制器的相應(yīng)端子。
[0008]進一步的，所述LED輸出單元包括若干個結(jié)構(gòu)相同的發(fā)光電路；所述發(fā)光電路包括發(fā)光二極管Dl和電阻Rll ;所述發(fā)光二極管Dl的正極接至+3.3V，其負極經(jīng)電阻Rll接入核心控制器的相應(yīng)端子；其他所述發(fā)光電路中的發(fā)光二極管的正極均接至+3.3V，其負極經(jīng)電阻后接入核心控制器的相應(yīng)端子。
[0009]進一步的，所述網(wǎng)絡(luò)通訊單元包括以太網(wǎng)控制器U1、網(wǎng)絡(luò)插座變壓器J1、電阻R1、R2、R5、R6、電容C1、C2、C3、C5、C6、C8、C9和晶振Y2 ;所述以太網(wǎng)控制器Ul的片選端37腳與電阻Rl串聯(lián)后接+3.3V;所述以太網(wǎng)控制器Ul的測試端41腳接地；所述以太網(wǎng)控制器Ul的電源端23腳、30腳和42腳接+3.3V，所述以太網(wǎng)控制器Ul的接地端15腳、33腳和45腳接地，所述電容Cl、C2和C3并聯(lián)后接在以太網(wǎng)控制器Ul的電源端23腳和接地端15腳之間；所述以太網(wǎng)控制器Ul的內(nèi)部接收電源端2腳與內(nèi)部發(fā)送電源端9腳連接后接+2.5V，所述以太網(wǎng)控制器Ul的接地端5腳、6腳、47腳和48腳均接地，所述電容C5和C6并聯(lián)后接在以太網(wǎng)控制器Ul的內(nèi)部接收電源端2腳與接地端5腳之間；由晶振Y2、電容C8和C9組成的晶振電路接入以太網(wǎng)控制器Ul的晶振輸入端44腳和晶振輸出端43腳；所述以太網(wǎng)控制器Ul的能帶隙端I腳與電阻R6串聯(lián)后接地；所述以太網(wǎng)控制器Ul的中斷輸出端34腳與電阻R5串聯(lián)后接+3.3V ;所述以太網(wǎng)控制器Ul的EEPROM時鐘端20腳與電阻R2串聯(lián)后接+3.3V ;
所述網(wǎng)絡(luò)插座變壓器Jl的差分發(fā)射正極端I腳與所述以太網(wǎng)控制器Ul差分發(fā)射正極端7腳相連接；所述網(wǎng)絡(luò)插座變壓器Jl的差分發(fā)射負極端2腳與所述以太網(wǎng)控制器Ul差分發(fā)射負極端8腳相連接；所述網(wǎng)絡(luò)插座變壓器Jl的差分接收正極端3腳與所述以太網(wǎng)控制器Ul差分接收正極端3腳相連接；所述網(wǎng)絡(luò)插座變壓器Jl的差分接收負極端6腳與所述以太網(wǎng)控制器Ul差分接收負極端4腳相連接；所述網(wǎng)絡(luò)插座變壓器Jl的電源端4腳和5腳并聯(lián)后接+2.5V ;所述網(wǎng)絡(luò)插座變壓器Jl的電源端9腳和12腳接+3.3V ;所述網(wǎng)絡(luò)插座變壓器Jl的LEDl端10腳與所述以太網(wǎng)控制器Ul的LEDl輸出端39腳相連接；所述網(wǎng)絡(luò)插座變壓器Jl的LED2端11腳與所述以太網(wǎng)控制器Ul的LED2輸出端38腳相連接。所述LEDl端和LED2端是指網(wǎng)絡(luò)變壓器Jl上自帶的LED引腳，一共2個。
[0010]進一步的，所述核心控制器包括核心控制芯片U2、電阻R3、R4、撥動開關(guān)S1、電容C4、C7和晶振Yl ;所述晶振Y1、電容C4和C7組成的晶振電路接入所述核心控制芯片U2的晶振輸入端23腳與晶振輸出端24腳；所述撥動開關(guān)SI的一端作為輸入端與所述電阻R3串聯(lián)后接+3.3V，所述撥動開關(guān)SI的另一端作為輸出端接入核心控制芯片U2的引導(dǎo)端138腳；所述核心控制芯片U2的引導(dǎo)端138腳經(jīng)電阻R4接地。
[0011]進一步的，所述核心控制芯片U2型號為STM32F103ZET6 ;所述以太網(wǎng)控制器Ul型號為DM9000A ;所述溫濕度傳感器U5型號為AMS2301 ;所述光耦U3、U4、U6、U7的型號為TLP521 ;所述晶振Yl的型號為8MHz ;所述晶振Y2的型號為25MHz ;所述網(wǎng)絡(luò)插座變壓器Jl的型號為HR911105A。
[0012]本發(fā)明的有益效果如下:
(1)本發(fā)明可以替代傳統(tǒng)昂貴的客戶端/服務(wù)器監(jiān)控模式，在保證監(jiān)控效果的同時，降低了對現(xiàn)場設(shè)備進行數(shù)據(jù)監(jiān)控的投入成本；
(2)本發(fā)明提供基于web方式的數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)，客戶端可通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，監(jiān)控方式與平臺無關(guān)，能夠通過手機、平板、PC機等各種網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備與web服務(wù)器進行遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控；
(3)本發(fā)明省去了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)中的客戶端和服務(wù)器，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得到簡化，簡化了現(xiàn)場數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合具體實施例和說明書附圖1-2對本發(fā)明進行進一步詳細的敘述。
[0016]由圖1-2所示的實施例可知，本實施例包括核心控制單元、電壓采集單元、溫濕度采集單元、開關(guān)量輸入單元、LED輸出單元以及網(wǎng)絡(luò)通訊單元；所述電壓采集單元的輸出端接入所述核心控制單元的相應(yīng)端口 ；所述溫濕度采集單元與所述核心控制單元的相應(yīng)端口雙向連接；所述開關(guān)量輸入單元的輸出端接入所述核心控制單元的相應(yīng)端口 ；所述LED輸出單元與所述核心控制單元的相應(yīng)端口雙向連接；所述網(wǎng)絡(luò)通訊單元與所述核心控制單元的相應(yīng)端口雙向連接。
[0017]所述核心控制器包括核心控制芯片U2、電阻R3、R4、撥動開關(guān)S1、電容C4、C7和晶振Yl ;所述晶振Yl并接于所述核心控制芯片U2的晶振輸入端23腳與其晶振輸出端24腳之間；所述撥動開關(guān)SI的I腳與所述電阻R3串聯(lián)后接+3.3V，所述撥動開關(guān)SI的4腳輸出接入核心控制芯片U2的138腳，所述核心控制芯片U2的138腳經(jīng)電阻R4接地；所述晶振Yl的型號為8MHz ;所述核心控制芯片U2型號為STM32F103ZET6 ；
所述電壓采集單元包括電阻R15和滑動變阻器R16 ;所述滑動變阻器R16的靜觸頭一端與+3.3V電源連接，其另一端接地，其動觸頭與電阻R15串聯(lián)后接入核心控制芯片U2的44腳。
[0018]所述溫濕度采集單元包括溫濕度傳感器U5和電阻R12 ;所述溫濕度傳感器U5的電源端I腳接+3.3V ;所述溫濕度傳感器U5的接地端3腳接地；所述電阻R12并接于所述溫濕度傳感器U5的電源端I腳與其數(shù)據(jù)端2腳之間，所述溫濕度傳感器U5的數(shù)據(jù)端2腳接入核心控制芯片U2的73腳；所述溫濕度傳感器U5型號為AMS2301。
[0019]所述開關(guān)量采集單元包括光耦U3、U4、U6、U7、電阻R7、R8、R9、R1, R18、R19、R20、R21和輸入接口 J2 ;所述開關(guān)量輸入單元包括4個結(jié)構(gòu)相同的開關(guān)量采集電路；其中一個所述開關(guān)量采集電路包括光耦U3、電阻R7、R9和輸入接口 J2 ;所述光耦U3、U4、U6、U7的型號為 TLP521 ；
所述光耦U3的輸入端I腳與所述電阻R9串聯(lián)后接+5V ;所述光耦U3的輸入端2腳接所述輸入接口 J2的2腳；所述光耦U3的輸出端3腳與所述電阻R7串聯(lián)后接+3.3V ;所述光耦U3的輸出端4腳接地，所述光耦U3的輸出端3腳接入核心控制芯片U2的46腳；
所述光耦U4的輸入端I腳與所述電阻RlO串聯(lián)后接+5V ;所述光耦U4的輸入端2腳接所述輸入接口 J2的I腳；所述光耦U4的輸出端3腳與所述電阻R8串聯(lián)后接+3.3V ;所述光耦U4的輸出端4腳接地，所述光耦U4的輸出端3腳接入核心控制芯片U2的47腳；所述光耦U6的輸入端I腳與所述電阻R20串聯(lián)后接+5V ;所述光耦U6的輸入端2腳接所述輸入接口 J2的3腳；所述光耦U6的輸出端3腳與所述電阻R18串聯(lián)后接+3.3V ;所述光耦U6的輸出端4腳接地，所述光耦U6的輸出端3腳接入核心控制芯片U2的48腳；所述光耦U7的輸入端I腳與所述電阻R21串聯(lián)后接+5V ;所述光耦U7的輸入端2腳接所述輸入接口 J2的4腳；所述光耦U7的輸出端3腳與所述電阻R19串聯(lián)后接+3.3V ;所述光耦U7的輸出端4腳接地，所述光耦U7的輸出端3腳接入核心控制芯片U2的133腳。
[0020]所述LED輸出單元包括發(fā)光二極管D1~D4、電阻R11、電阻R13、電阻R14和電阻R17 ;所述LED輸出單元包括4個結(jié)構(gòu)相同的發(fā)光電路；其中一個所述發(fā)光電路包括發(fā)光二極管Dl和電阻Rll ;所述電阻Rll和發(fā)光二極管Dl正向串聯(lián)后接在+3.3V和核心控制芯片U2的134腳之間；從4個結(jié)構(gòu)相同的發(fā)光電路的整體來看，所述發(fā)光二極管Dl、D2、D3、D4正極并