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传感器作为信息时代的数据源已越来越重要,而随着计算机技术与通讯技术的发展,传感器技术的发展也进入了新的阶段—智能化与网络化阶段。如何将传感器与不断普及与完善的计算机网络相结合,已成为传感器的一个重要的发展方向。 目前市场上多种现场总线并存,各个厂家从各自的技术基础和市场应用角度出发,推出的智能传感器产品往往互不兼容,这就影响了智能传感器的发展和实际应用,为了解决智能传感器产品互不兼容的问题,实现在网络条件下智能传感器接口的标准化,IEEE组织制定了针对网络化智能变送器(传感器)的接口标准IEEE1451。 本文在深入分析和研究智能传感器标准—IEEE1451标准的基础上,结合以太网网络,研究了网络传感器原理,提出了网络传感器的软、硬件设计方案。 根据IEEE1451.1和IEEE1451.2标准,网络传感器分为智能变送器接口模块STIM和网络适配器模块NCAP两部分,硬件实现采用双MCU设计,网络适配器模块NCAP的控制器采用飞思卡尔的MC9S12NE64单片机,智能变送器接口模块STIM的控制器采用PIC16F877单片机。 智能变送器模块STIM遵循IEEE1451.2标准,研究了电子数据表格TEDS、10线的TⅡ接口以及地址逻辑功能,实现了传感器的自我描述功能和即插即用功能。网络适配器模块NCAP主要研究了TCP/IP协议栈和嵌入式Web服务器功能,提供了以太网接入功能,实现了传感器的网络化,同时该模块还研究了数据校正引擎功能。并且由于一个NCAP可以连接多个STIM,可以容易的形成分布式控制。 最后,对网络传感器的功能进行了测试。实验表明,网络传感器的模型是可行的,可用于以太网环境下的分布式测控。