基于Internet的嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，Internet已經(jīng)滲透大眾生活和工業(yè)生產(chǎn)的方方面面，互聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)歷過“大型主機(jī)”、“服務(wù)器和PC”和“手機(jī)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)終端”為載體的三個(gè)發(fā)展階段后，將逐步邁向以嵌入式設(shè)備為載體的第四個(gè)階段。而嵌入式設(shè)備具有體積小、實(shí)時(shí)性好、可靠性高、功能完善等特點(diǎn)。面向21世紀(jì)的嵌入式系統(tǒng)要求配備標(biāo)準(zhǔn)的一種或多種網(wǎng)絡(luò)通信接口，針對(duì)外部聯(lián)網(wǎng)要求，嵌入式設(shè)備必須配有通信接口，相應(yīng)需要TCP/IP協(xié)議簇軟件支持。因此嵌入式設(shè)備和Inter

2、net的結(jié)合成為了一種必然趨勢，本文正是在此大背景之下所做的研究。
　　 遠(yuǎn)程監(jiān)控是指本地計(jì)算機(jī)以web作為通信平臺(tái)對(duì)遠(yuǎn)端的計(jì)算機(jī)或設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和控制。本課題是將Internet與嵌入式設(shè)備結(jié)合，使用本地計(jì)算機(jī)通過Internet對(duì)現(xiàn)場嵌入式設(shè)備及下位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)比較完整的網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以步進(jìn)電機(jī)為被控對(duì)象，以片上系統(tǒng)AT89S52作為步進(jìn)電機(jī)的控制芯片，通過CAN通信與現(xiàn)場嵌入式系統(tǒng)鏈接，PC機(jī)通過

3、Internet來訪問嵌入式系統(tǒng)，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行監(jiān)測與控制。全文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 1.基于Interent的嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)?；贗nterenet的嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分為三大主體，即監(jiān)控端(PC機(jī))、主控端和執(zhí)行端。其中監(jiān)控端是與主控端之間通過Interent進(jìn)行通信，主控端與現(xiàn)場執(zhí)行端之間通過CAN總線進(jìn)行通信。系統(tǒng)的整體框架為：監(jiān)控端←Internet→主控端←CAN總線→現(xiàn)場執(zhí)行端<

4、br>　　 2.基于Internet的嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的主控端設(shè)計(jì)。主控端是基于Internet的嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)承上啟下的部分，是基于S3C2440A來實(shí)現(xiàn)的，包括硬件和軟件設(shè)計(jì)。主控端硬件設(shè)計(jì)主要包括電源電路、復(fù)位電路、存儲(chǔ)器等外圍電路。主控端軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了linux平臺(tái)下具有Internet和CAN雙向收發(fā)能力的軟件。主控端通過Internet通信接收監(jiān)控端的指令轉(zhuǎn)發(fā)執(zhí)行端或通過CAN總線接收?qǐng)?zhí)行端的信息轉(zhuǎn)發(fā)監(jiān)控端。因此，主

5、控端實(shí)現(xiàn)了Internet和CAN兩種通信的對(duì)接，是整個(gè)系統(tǒng)的紐帶。
　　 3.基于Internet的嵌入式遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的執(zhí)行端設(shè)計(jì)。執(zhí)行端設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于CAN通信的步進(jìn)電機(jī)與旋轉(zhuǎn)編碼器的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過CAN通信接收控制指令和發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)，包括硬件和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)利用AT89S52單片機(jī)、旋轉(zhuǎn)編碼器和光電耦合器來實(shí)現(xiàn)MCU對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制；軟件設(shè)計(jì)通過定時(shí)器中斷和比較器中斷等實(shí)現(xiàn)了CAN接收函數(shù)，CAN發(fā)送函數(shù)和步進(jìn)電

6、機(jī)的控制函數(shù)。
　　 4.CAN和RS-232協(xié)議轉(zhuǎn)化器設(shè)計(jì)。該協(xié)議轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)了CAN通信協(xié)議和RS-232協(xié)議的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)不具備CAN總線接口的設(shè)備可以直接掛接到總線網(wǎng)絡(luò)上，實(shí)現(xiàn)資源的重復(fù)利用。利用AT89S52單片機(jī)、SJA1000和PCA82C250構(gòu)成硬件電路；軟件實(shí)現(xiàn)CAN中斷接收、CAN發(fā)送、串行中斷接收和串行發(fā)送等子函數(shù)。
　　 5.CAN總線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性研究。提出了基于動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法來改進(jìn)CAN總線網(wǎng)絡(luò)