课程设计报告
计算机与信息工程学院
《基于以太网的远程温湿度采集控制系统》
2016年6月
一、引言 ........................................................................................... 2 二、设计要求 ................................................................................... 2 三、主要设备 ................................................................................... 3 1.W5500 ....................................................................................... 3 2.DHT11温湿度传感器 ............................................................... 4 3.STM32F103单片机 ................................................................... 5 四． 设计实现 ................................................................................. 7 1、 基于W5500的TCP实现 .................................................... 7 2、 基于W5500的DHCP实现 ............................................... 10 3、 基于W5500的DNS实现 .................................................. 11 4、 基于W5500的HTTP实现 ................................................ 12 5、 基于以太网的远程温湿度采集控制系统 ......................... 15
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五、心得体会 ................................................................................. 17
一、引言
物联网系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可定制，适用于不同应用场合，对功能，可靠性，成本，体积，功耗有严格要求的专用计算机系统。随着生活水平的提高和科学技术发展的需求，人类对环境信息的感知上有了更高的要求，在某些特殊工业生产领域和室内存储场合对环境要求显得特别苛刻；随着物联网技术的发展，为环境环境检测提供了更进一步的保障。
基于物联网的环境信息采集系统包含感知层、传输层、应用层三个层面；传输层常见的有温湿度、烟感、一氧化碳、压力等物联网传感器模块，传输层包括有线通信和无线通信两部分，应用层包括各种终端。 在室内环境监测领域，以物联网技术为基础，结合ZigBee技术可以实现、准确、完整、可靠的反应环境信息，做到实时监控。
二、设计要求
通过对温湿度测控发展历史、研究背景以及发展现状综合研究得知，温湿度数字信号传感器优于传统模拟信号传感器。
本文提出一种远程监控系统，即基于以太网的湿度智能监控系统。通过对半导体、通信与控制技术的结合，解决温湿度监控系统中传统现场总线的速率瓶颈问题，并且将单片机技
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术与以太网结合，其适应面、实时性和性价比方面得到大幅加强，具有温湿度采集传输速率高，经济实用，易于扩展和维护，能够大规模组网等特点。
具体主要表现在设计方案中的三个方面，具体来说，为总体监控方案以及对应的实施方案，即硬件技术方案与软件技术方案，共三部分。 设计内容包括：
1）读取DHT11温度并通过串口打印 2）浏览器显示设计网页模板
3）网页实时显示温度 4）网页按钮控制KED灯
三、主要设备 1.W5500
W5500 是一款全硬件 TCP/IP 嵌入式以太网控制器，为嵌入式系统提供了更加简易的互联网连接方案。W5500 集成了 TCP/IP 协议栈，10/100M 以太网数据链路层（MAC）及物理层（PHY），使得用户使用单芯片就能够在他们的应用中拓展网络连接。 W5500提供了SPI（外设串行接口）从而能够更加容易与外设 MCU 整合。而且，W5500 的使用了新的高效SPI 协议支持80MHz速率，从而能够更好的实现高速网络通讯。为了减少系统能耗，W5500 提供了网络唤醒模式（WOL）及掉电模式供客户选择使用。 以太网控制芯片W5500具有以下特点 ：
1）支持硬件 TCP/IP 协议：TCP, UDP, ICMP, IPv4, ARP, IGMP, PPPoE 2）支持 8 个独立端口（Socket）同时通讯 3）支持掉电模式 4）支持网络唤醒
5）支持高速串行外设接口（SPI 模式 0，3） 6）内部 32K 字节收发缓存
7）内嵌 10BaseT/100BaseTX 以太网物理层（PHY） 8）支持自动协商（10/100-Based 全双工/半双工） 9）不支持 IP 分片
10）LED 状态显示（全双工/半双工，网络连接，网络速度，活动状态） 11）48 引脚 LQFP 无铅封装（7x7mm, 0.5mm 间距）
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网络工程课程设计报告-基于以太网的远程温湿度采集控制系统 (8)
