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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:蘇正男
論文名稱:結合傳統裝置於網際世界之研究
論文名稱(外文):The Study and Implementation to join traditional
指導教授:蔡亮宙
學位類別:碩士
校院名稱:南台科技大學
系所名稱:電機工程系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:60
中文關鍵詞:遠端控制TCPUDP
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本論文探討了無人實驗室的規劃與實現,我們自行開發網路傳輸模組去遠端控制傳統設備,使得使用者在實驗操作上,能夠有不限時地的廣泛學習效果。在實驗機台上我們利用了一個單晶片處理器,來做作直流馬達或步進馬達的控制。然後利用Visual Basic設計程式使馬達傳回其轉速數據,依據所傳回的數據去啟動或是停止馬達。我們研究本實驗的目的,除了能增進我們在系統整合及網路遠端控制的能力外,也希望能夠在提高學生在實驗室或工作員在工廠上的安全。

This paper discusses the planning and implementation to control a non-person factory. We develop a network hardware module to control traditional facilities remotely. The users or operators are no longer limited to a dedicated location. In our experimental prototype, we use a single chip processor to control the DC motor or the step motor, and interact with a program interface, developed by Visual Basic, to control and monitor the motors. With this interactive interface, the motor or other facilities can be controlled and monitored remotely according their statuses; the purpose of this experiment is to increase the abilities of system integration and remote controlling. In addition, we also raise the safeness quality to the workers or operators in the laboratories or factories.

摘要………………………………………….……………………… VI
英文摘要誌謝……………………………………………………..…VIII
目次…………………………………………..………………….. .IX
表目錄………………………………………………..……………..XII
圖目錄………………………………………………..…………….XIII
第一章 緒論……………………………………………………..……..1
1.1 前言……………………………………………………..1
1.2 研究動機與目的……………………………………...…………1
1.3 文獻回顧………………………………...…………………3
1.4 章節提要……………………………….…………………..4
第二章 系統設計與相關技術……………………………………5
2.1 傳統設備控制方式………………………………...5
2.1.1 輸入…………………………………………………5
2.1.2 輸出………………………………………………7
2.1.2.1 D/A…………………….7
2.1.2.2 A/D……………………….8
2.1.3 通訊介面………………………………9
2.1.3.1 有線通訊介面……………………9
2.1.3.2 RS-232………………………………9
2.1.3.3 RS-485……………………………..10
2.1.3.4 I2C……………………………………………11
2.1.3.5 I2C匯流排協定……………………12
2.1.3.6 SPI……………………………13
2.1.3.7 CAN……………………………13
2.1.3.8 IEEE1394……………………….14
2.1.3.9 USB……………………..14
2.1.3.10 無線通訊介面………………..15
2.1.3.11 IEEE802.11…………..15
2.1.3.12 藍芽…………………………..16
2.2 系統電路架構………………………………….17
2.3 網路硬體模組………………………………….18
2.4 單晶片微處理器……………………………….19
2.4.1 PIC16F877…………………………...19
2.4.2 全雙工網路控制晶片………………..20
2.4.2.1 全雙工網路晶片主要性能………..20
2.4.2.2 全雙工網路晶片主要結構………..21
2.4.2.3 全雙工網路晶片I/O位址……………22
2.5 系統實作……………………….………….23
2.5.1 程式發展環境…...…………………………...23
2.5.2 串列埠實驗機台…..…………………….…..24
2.5.3 步進馬達的控制……...……………………..….24
2.5.4 LCD輸出模組…..…………………………..26
2.5.5 輸出埠的擴充……...…………………………...28
第三章 網路硬體模組的實作……...…………………………...29
3.1 網路硬體模組包含的通訊協定…...………………...29
3.2 Ethernet 的初始化……………………….….29
3.3 讀取Ethernet Packet Type…………………...31
3.4 ARP response…………………………………...32
3.5 IP層的實作……………………….………..33
3.5.1 Checksum的檢查………………….….34
3.5.2 Checksum 檢查工具……………..…….….34
3.6 ICMP的實作……………………….…….…..35
3.7 串列埠的實作………………….…….….36
3.7.2 RS232傳送與接收……………..37
3.8 UDP的實作……………………………......38
3.5.1 UDP測試程式…………………...…...39
3.9 TCP的實作……..…………………...40
3.9.1 seq , ack副程式………………………………40
3.9.2 TCP 連線的建立………………...…...41
3.9.3 TCP 連線的終止…...…………..42
3.9.4 TCP狀態機………...…………...43
3.9.5 TCP測試程式…….……………...45
3.10 串列資料與網路封包同步之探討…………….45
3.10.1 TCP To RS232………………...46
3.10.2 RS232 To TCP……………...48
3.10.2.1 串列中斷發生即送出封包……..…49
3.10.2.2 串列中斷發生即送出固定大小的封包..49
3.10.2.3 計數送出封包……………….50
第四章 網路模組搭配PLC之規劃與實作…..……………...51
4.1 自動化停車場運作架構……………….………….51
4.2 PLC控制器狀態讀取………………….53
4.2.1 PLC控制器…………………………..53
4.2.2 控制系統通訊格式…………………..54
4.2.3 Net Run/Stop控制………………56
4.2.4 Net單點運作控制………56
4.2.5 Net連續多點資料讀取…………57
4.2.6 Net連續多點資料寫入……………58
4.2.7 編輯軟體Win-Pro-Ladder…………...58
第五章 討論與未來展望………………………..59
參考文獻…………………………..60

[1] http://www.iosh.gov.tw/ 勞工安全衛生研究所網站.
[2] 江偉立,”網際遙測水文資訊系統之建置與應用-以高屏溪流域”,國立成功大學水利及海洋工程研究所,碩士論文,2002。
[3] 蔡馥聲,” 虛擬實境遠端監控抽水站”,私立南台科技大學機工程研究所,碩士論文,2002。
[4] 吳裕明,”應用RS-232串列埠之技術監控用戶之用電行為”,私立中原大學電機工程研究所,碩士論文,2002。
[5] 盧德興,”Visual Basic 軟體在遠端控模組之應用”,私立大同大學機械工研究所,碩士論文,2003。
[6] dsptec.ee.ntou.edu.tw/a03_theory/03_03.htm 教育部教職進修網站
[7] 何田仁,”遠端生理監視系統與電子病歷之研究”,國立中正大學電機研究所,碩士論文,2001。
[8] 鄭為元,”嵌入式系統之USB主控端實現與藍芽遠端近接閘門上應用”,國立中正大學電機工程研究所,碩士論文,2002。
[9] 郭禹成,”藍芽實驗平台之設計與實作”, 國立交通大學資訊工程學系
碩士論文,2000。
[10] 資策會中文化部門翻譯,”TCP/IP IIIustrated the protocol 國際中文版”,
學貫行銷股份有限公司,2000年9月初版。
[11] 黃敏雄,顏見明,宓哲民 編著,”機電整合-可程式控制原理與應用實務”,全華科技股份有限公司,1996

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