无人零售企业“无人新科技”完成500万元天使轮融资
06-18
在学校等单位，空调分散安装，随机开关造成电能浪费。
这不仅增加了单位的运营成本，还增加了管理难度。
为了解决这一问题，采用STC89C58RD+作为中央处理器，rtlas作为网卡，TCP/IP作为通信协议，设计了空调网络管理系统的控制终端设备。
方便管理人员通过空调网络管理系统的操作，控制网络上空调（受控设备）的开启和关闭。
也方便管理人员通过空调网络管理系统了解空调（受控设备）的运行状态，并随时进行调整。
管理控制。
从而实现了一种节能、降耗、增效的经济高效的IT管理模式，具有理论意义和应用价值。
1 硬件 1.1 终端主机电路 整个电路分为四个部分：电源、网络接口、数据处理和控制I/O接口。
电源由 DC 9 V 输入组成，分别使用两个集成稳压器 78L05 和 78L06 将其分为 V 和 V 支路电源。
V电源为控制端提供电源； V电源作为光电耦合器的启动电源，使得光电耦合器动作期间不影响主机工作。
服务器通过互联网接口与终端交换信息，然后控制终端通过I/O接口控制或获取空调（受控）设备的实时状态。
其结构框图如图1所示。
1.2主要部件 电路板主要由网络变压器FB、高度集成的以太网控制器RTLAS、锁存器74HC、静态RAM存储器6、主控STC89C58RD+等芯片组成， RJ45接口和多组光电耦合器 由控制器和一些外围元件组成。
其中，主控芯片STC89C58RD+[1]的内部资源包括： 32 KB内部闪存； 1B片内RAM数据存储器；工作频率0~35 MHz（相当于普通0~MHz）；内部有看门狗电路，解决了外部影响造成的“死机”问题；它有4级8个中断源，提供2个额外的外部中断机制和4组I/O端口。
此外，它还具有宽电压、低功耗、与其他产品完全兼容等特点。
RTLAS 由台湾芯片制造商ReaLTEk 设计，用于第三代快速以太网连接。
它支持多种嵌入式处理器芯片，内置FIFO缓冲区，可直接发送和接收数据。
RTLAS支持以太网II和IEEE.3；该软件兼容8位和16位NE。
对于这种控制终端无需非常复杂的数据流处理，低成本也能达到理想的网络系统管理效果。
1.3 硬件控制实现 控制端通过光耦与空调相连。
当控制终端接收到系统“开机”命令时，相应的光电耦合器闭合，空调电源打开。
此时空调处于伺服模式。
状态下，面板上的电源指示灯亮，等待系统或遥控器发送“运行”命令。
同时，由于空调电源指示灯亮，相应的光电耦合器也开启，通过控制终端处理空调的实时状态信息，然后传输到系统。
空调进入伺服状态后，如果收到系统或其他方式发出的“运行”运行指令，空调将开始运行，面板上的“运行”指示灯亮起。
同时，由于面板上的“运行”指示灯亮，相应的光电耦合器开启，通过控制终端处理空调的“运行”状态信息，然后传输到系统。
当控制终端接收到系统发来的“断电”命令时，将关闭空调的运行状态，并切断空调的电源。
此时空调处于完全停止状态，遥控器和受控设备本身的任何硬件按钮操作均无效。
这样，基于TCP/IP协议的可靠通信连接，控制端随时等待执行服务器给它的系统指令，并定期反馈受控端的实时状态信息。
设备到服务器。
实验中，表1给出了使用LED模拟空调设备，将两个不同IP和端口的终端连接到同一台服务器得到的实验结果。
当控制终端收到系统发来的命令“1”时，空调“主电源”打开，LED1点亮，并将“通电”信息反馈给服务器。
在“开机”状态下，当控制端接收到系统命令“2”时，空调“关闭主电源”，LED1熄灭；当接收到系统命令“3”或“4”时，控制端和负载采取相应动作。
分别是“运行，LED2亮”，“停止，LED2灭”。
当“主电源关闭，LED1熄灭”且未接收到系统命令“1”时，任何其他命令对控制负载均无效，端子状态灯不显示，并将信息反馈给系统将被关闭”。
1.4 安全控制原理 在同一管理系统中，每个控制终端都有唯一的物理地址（MAC）、本地IP地址和端口号。
除仅与具有自身固有IP地址的服务器相应端口进行通信外，与其他微机没有任何关系；终端之间不会产生干扰。
其他PC主机可以在权限范围内浏览服务器或操作系统中各控制终端的设备状态。
这有利于设备运行的安全性和可靠性。
如果需要进行系统维护，只需将安装空调管理系统的备份服务器的IP地址修改为控制终端对应的服务器的IP地址即可。
2 TCP/IP移植参考 2.1开源TCP/IP的选择 根据不同来源的信息，将TCP/IP移植到8位低端处理器上，如uIP等不同版本TCP/IP协议栈的移植有很多成功的案例。
该控制终端的网络接口实现成功移植并引用了ZLIP版本的TCP/IP协议栈[2]。
其显着特点是： (1) 代码量和 RAM 使用量适中。
使用22.4 MHz晶振、KeilC编译器和STC89C58RD+单片机测试的技术参数如表2所示。
(2) 与BSD插座基本相同，接口简单，使用方便。
(3) 支持PINg命令响应。
(4)本身是为单片机设计的。
所有外部变量都使用xdata类型，所有指针都是具有明确存储类型的指针。
需要重入的函数已被声明为可重入，这减少了可重入函数在内存中的保留。
2.2 网络通信的实现 (1) ZLIP协议栈遵循BSD标准，定义了一个socket类型的全局变量“ExConn”，并创建了一个socket。
即： ExConn = TCPSocket(IPAddr); (2)编写函数void OnACeptRecv(void DT_XDATA* buf, WORD size) REENTRANT_MUL作为连接函数的参数，方便数据传输的有效对接。
(3)通过调用函数TCPConnect(ExConn,0xc0a2,0,OnAcceptRecv,OnClose)主动连接IP“..0.2(IP地址的十六进制表示为0xc0a2)”匹配的服务器。
获取服务器为socket分配的对应“0”端口，实现发送接收数据并关闭连接的接口，然后进行正常通信。
(4)主动与服务器连接，提高系统管理的可靠性和安全性。
当服务器出现故障或者关机时，终端会定期发出ARP广播，??直到连接重新连接。
3 软件实现 3.1 网卡驱动的引用与更改 3.1.1 网卡驱动基址的更改 由于硬件电路板设计不同，所以中RTL.H的基地址ZLIP 将地址宏定义 0xb 更改为 0x (#define RTL_BASE_ADDRESS 0x)。
3.1.2 网卡重置启动 添加函数： void rtlas_rst() { unsigned int idata i; 重置=1； for(i=0; i for(i=0; i } )终端上电时，采用冷启动复位，方便终端立即初始化网卡 3.1.3控制终端主程序 终端上电，初始化各个模块后，通过创建的socket主动与服务器连接，然后向服务器发送就绪信号，定期检测与服务器的连接情况。
3.2 控制管理的实现。
3.2.1 设备电源管理 受控设备的电源只有一种激活方式：系统管理员通过服务器的“开机”命令进行任何其他形式或个人的操作。
（专业维修人员除外）未经授权无效 3.2.2 受控设备。
状态管理 系统管理员可以随时从空调网管系统了解设备的运行状态，发现设备异常及时向工程维修中心发送维修申请，再向维修中心其他人员发送维修申请将解决异常情况。
您可以通过系统平台浏览设备运行状态，提交设备使用期限申请文件，请求系统管理员授予使用期限。
空调（受控设备）电源一旦打开，用户将被赋予完全的使用权，可以自由使用。
既给了用户充分的自由，又给管理带来了方便，基本消除了开机、随意开关机浪费电能的现象，从而提高了设备??的利用率和完好率，使其运行起来。
经济高效的网络系统管理模式下。
单片机的应用有利于产品的小型化、多功能化、智能化，有助于提高劳动效率、减轻劳动强度、改善劳动环境、减少能源和材料。
消费、保证安全等。
该控制终端被设计为单一客户端，将系统管理中大量的数据处理和存储工作留给了服务器。
这样就大大节省了控制端的资源，减轻了控制端的负载。
它重点处理服务器发送的指令并根据需要控制空调。
同时将受控设备的运行状态及时传输至服务器，让系统管理员随时掌控系统中各空调的运行状态。
基于简单的程序结构和硬件。
结构合理、成本低廉、安装方便的空调网络管理系统控制终端，只需对空调进行微小改进，即可轻松将现有设备纳入统一高效的智能管理，做到“物尽其用，物尽其用”。
物尽其用”。
，物有所值”。
参考文献 [1]宏景科技。
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