如何通过PIC32以太网模块与CAN总线实现远程监测与控制？
立项背景
当今社会对大学生的创新能力有很高的要求，实验室为学生提供了很好地学习平台，但是实验室开放时间有限制，不方便学生在课余及假期前去做实验。另外实验室管理制度不够完善，往往存在仪器损坏、老化却得不到及时维护等问题。
该设计以pic32自带的以太网模块作为和外界网络联系的桥梁，实现对实验室(模型)的系统化管理。该系统可通过以太网远程开启实验室门禁，并对实验室内各种设备仪器的工作状态进行监控。在实验室内部采用物理结构简单、成本低廉的can总线实现实验室的各个设备的连接与通信。
本系统以方便老师方便学生为宗旨，即使在节假日老师也可以为学生提供一个实验平台，且不用到实验室就可以了解实验室的各种状况。为学校实验教学提供了一种新管理模式，大大缩减了学校的管理经费，同时解决了仪器损坏发现维修不及时的问题。
该系统拥有着广阔的应用前景，应用在实验室平台只是一个方面。在智能家居，工厂流水工作车间等，均可应用该设计的思想理念。
项目内容
2.1 项目概括
本设计采用实验室内pic32以太网的模块和外界通讯，实时监控整个实验室的工作状态。另外pic32作为系统的控制核心，综合调度实验室的各种设备仪器，以达到安全、节能的效果。外围模块可分别完成实验室门禁的开启与关闭，根据外界光强对实验室的光线进行调节，外对实验室内的温控系统加以控制涉等。该设计涉及到光(如室内光强度智能调控)、电(如设备电源管理)、温度(如恒定温度控制)等多种信号的处理，同时实现自动化管理，实现智能实验室的要求。
2.2 项目模块介绍
本设计主要包括：以太网远程通讯模块，主要负责远程pc机与mcu间的通讯;mcu控制模块，主要负责信息汇总以及各模块间的通讯、协调和控制;门禁系统模块，完成在特定条件下对模拟实验室平台大门的开启和关闭，并将其状态向mcu汇报;室内电源控制模块，主要对室内电源的状态进行监测和控制，及时向mcu反馈各种设备的供电信息;光控模块，主要负责对模拟实验室室内光强的监测、调节和控制;智能加热控制模块既可以按预设模式独立工作，也可以接收来自can总线mcu的命令，并按其要求工作。
2.3 设计目标
2.3.1 远程控制
本设计主要实现远程对实验室的监测与控制，同时该设计也兼容本地控制管理操作。由于pic32具有丰富的片内资源，可利用系统以太网host实现便捷的以太网通讯，远程pc机可直接管理系统运行。以实验室平台模型为例，当用户(老师)需要打开实验室时，可直接通过远程pc机下达指令，以以太网为媒介进行通讯，当mcu接收到用户发出的指令后，按照具体要求通过can总线来传输控制信号，门禁系统识别相应的信息后即可开启实验室大门。
2.3.2 本地实时监测
本设计可实现对整个实验室环境的整体监测。当设备正常工作后，各个模块通过can总线每隔一段时间向mcu发送状态报告，mcu根据收到的反馈信息做出相应的决策，并向相应设备发出下一步的命令，如此反复即可实现对整个实验平台的智能化管理。
系统的结构图
整个系统以pic32为核心，采用以太网实现和外界的通信，系统内部采用can总线连接。
该系统结构框图如下图所示：
图1 系统结构图a
图2 系统结构图b
该系统软件设计采用基于事件触发的设计原则：
图3 系统软件流程图a
图4 系统软件流程图b
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2.3 设计目标
2.3.1 远程控制
本设计主要实现远程对实验室的监测与控制，同时该设计也兼容本地控制管理操作。由于pic32具有丰富的片内资源，可利用系统以太网host实现便捷的以太网通讯，远程pc机可直接管理系统运行。以实验室平台模型为例，当用户(老师)需要打开实验室时，可直接通过远程pc机下达指令，以以太网为媒介进行通讯，当mcu接收到用户发出的指令后，按照具体要求通过can总线来传输控制信号，门禁系统识别相应的信息后即可开启实验室大门。
2.3.2 本地实时监测
本设计可实现对整个实验室环境的整体监测。当设备正常工作后，各个模块通过can总线每隔一段时间向mcu发送状态报告，mcu根据收到的反馈信息做出相应的决策，并向相应设备发出下一步的命令，如此反复即可实现对整个实验平台的智能化管理。
系统的结构图
整个系统以pic32为核心，采用以太网实现和外界的通信，系统内部采用can总线连接。
该系统结构框图如下图所示：
图1 系统结构图a
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