智能遠(yuǎn)程倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、<p>　智能遠(yuǎn)程倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)</p><p>　——溫控模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　內(nèi)容提要I</b></p><p><b>　　內(nèi)容提要3</b></p><p><

2、;b>　　1.引言1</b></p><p>　　1.1課題背景及意義1</p><p>　　1.2 課題現(xiàn)狀1</p><p><b>　　2. 系統(tǒng)分析2</b></p><p>　　2.1 需求分析2</p><p>　　2.1.1 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要求2</p&

3、gt;<p>　　2.1.2系統(tǒng)需求分析2</p><p>　　2.2 可行性分析3</p><p><b>　　3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)6</b></p><p><b>　　3.1系統(tǒng)目標(biāo)6</b></p><p>　　3.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)6</p><p>

4、　　3.3 溫控模塊設(shè)計(jì)7</p><p>　　4. 功能測(cè)試與分析18</p><p><b>　　5. 結(jié)語(yǔ)19</b></p><p><b>　　致謝20</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p><p>　　I

5、ntelligent remote warehouse monitoring system—Design and Implementation of the temperature control module22</p><p>　　智能遠(yuǎn)程倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)</p><p>　　——溫控模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p>　　內(nèi)容提要 該系統(tǒng)可以進(jìn)行方便的擴(kuò)展，結(jié)合

6、用戶自身需求進(jìn)行定制，使得用戶通過(guò)手機(jī)獲得倉(cāng)庫(kù)異常報(bào)警，整個(gè)系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)倉(cāng)庫(kù)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)遠(yuǎn)程的操作來(lái)降低異常帶來(lái)的損失。在系統(tǒng)中Web服務(wù)器通過(guò)Internet 提供遠(yuǎn)程訪問(wèn)服務(wù)，并通過(guò)GSM短信息通知用戶異常，用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)異常進(jìn)行相應(yīng)的遠(yuǎn)程指令操作。使用mini2440開(kāi)發(fā)板和GPRS模塊和USB攝像頭，完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控功能，硬件資源來(lái)源于mini2440開(kāi)發(fā)板自帶的資源，比如溫度傳感器，報(bào)警器，紅外

7、傳感器等。如果溫度傳感器特測(cè)溫度高于一定的溫度或者紅外傳感器特測(cè)有不法分子闖入，那么會(huì)調(diào)用相應(yīng)的報(bào)警功能，滅火功能被開(kāi)啟，并通過(guò)GPRS模塊及時(shí)通知用戶現(xiàn)場(chǎng)情況，用戶根據(jù)具體情況采取不同的措施給系統(tǒng)，通過(guò)瀏覽器上的按鈕完成一個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作的主要功能。</p><p>　　關(guān)鍵詞 B/S架構(gòu) 實(shí)時(shí)監(jiān)控 遠(yuǎn)程指令操作 瀏覽器 </p><p><b>　　1.引

8、言</b></p><p>　　1.1課題背景及意義</p><p>　　安防監(jiān)控系統(tǒng)是一門被人們?nèi)找嬷匾暤男屡d專業(yè)，就目前發(fā)展看，應(yīng)用普及越來(lái)越廣，科技含量越來(lái)越高。幾乎所有高新科技都可促進(jìn)其發(fā)展，尤其是信息時(shí)代的來(lái)臨，更為該專業(yè)發(fā)展提供契機(jī)。但就監(jiān)控業(yè)界而言，系統(tǒng)組成一直沒(méi)得到明確的劃分，這使工程商和用戶之間談到安防監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)溝通很不方便。</p><p

9、>　　倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)是物流當(dāng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也在企業(yè)的整個(gè)管理流程中起著非常重要的作用。倉(cāng)庫(kù)緊靠居民區(qū)，人流量較大，管理不便，經(jīng)常倉(cāng)庫(kù)貴重物品丟失，為加強(qiáng)對(duì)此倉(cāng)庫(kù)管理，確保倉(cāng)儲(chǔ)物品安全是倉(cāng)庫(kù)管理的重要問(wèn)題，倉(cāng)儲(chǔ)管理的安全性、和可控性也面臨著越來(lái)越大的挑戰(zhàn)。如何降低存貨投資，對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控以及危險(xiǎn)情況下的及時(shí)報(bào)警，成為了各個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)部門共同關(guān)心的問(wèn)題。</p><p>　　此倉(cāng)庫(kù)安防系統(tǒng)可以進(jìn)行方便的擴(kuò)展，結(jié)

10、合用戶自身需求進(jìn)行定制，使得用戶通過(guò)手機(jī)獲得倉(cāng)庫(kù)異常報(bào)警，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)倉(cāng)庫(kù)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過(guò)遠(yuǎn)程的操作來(lái)降低異常帶來(lái)的損失。 主要的應(yīng)用場(chǎng)所：個(gè)人倉(cāng)庫(kù)、 商鋪、工廠倉(cāng)庫(kù)、中心企業(yè)倉(cāng)庫(kù)、金店倉(cāng)庫(kù)、食品加工店等。</p><p>　　當(dāng)今市場(chǎng)上普遍采用基于PC機(jī)的視頻監(jiān)控，但這樣的系統(tǒng)價(jià)格昂貴，操作比較繁瑣；而</p><p>　　嵌入式系統(tǒng)有操作簡(jiǎn)單、體積小、成本低、功耗小和實(shí)

11、時(shí)性高等特點(diǎn)，是未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展的主流。</p><p><b>　　1.2 課題現(xiàn)狀</b></p><p>　　就目前發(fā)展來(lái)看，基于B/S架構(gòu)的安防監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用普及越來(lái)越廣，科技含量越來(lái)越高，尤其是信息時(shí)代的來(lái)臨，更為此發(fā)展提供了契機(jī)。</p><p>　　智能安防監(jiān)控系統(tǒng)采用了當(dāng)今世界最先進(jìn)的全數(shù)字化的計(jì)算機(jī)壓縮技術(shù)，具有傳統(tǒng)的“模擬”方式的

12、監(jiān)控系統(tǒng)無(wú)法比擬的許多優(yōu)點(diǎn)?？梢酝耆詣?dòng)地對(duì)監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行永不間斷的全程監(jiān)控，并可以非常方便地查詢?nèi)我粫r(shí)間，任一地點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)圖像，為徹底解決安全問(wèn)題提供了有力的措施，采用高性能的計(jì)算機(jī)，取代了傳統(tǒng)的“模擬”方式的監(jiān)控系統(tǒng)所需的大量監(jiān)視器、錄像機(jī)、圖像分割器、解碼器、視頻切換器及矩陣系統(tǒng)等設(shè)備。這不僅降低了系統(tǒng)的造價(jià)，使得系統(tǒng)簡(jiǎn)單化，易于操作維護(hù)，而且還大大提高了安防監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性，由于采用了先進(jìn)的數(shù)字處理技術(shù)，使得圖像質(zhì)量更高，更易于保存

13、。</p><p>　　智能安防監(jiān)控系統(tǒng)綜合了圖像、通訊、數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)系統(tǒng)集成等高科技技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了安全管理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。安防監(jiān)控報(bào)警主要應(yīng)用場(chǎng)合有：樓宇安防、小區(qū)安防、工廠安防、體育場(chǎng)館、學(xué)校安防等場(chǎng)所。</p><p>　　性能穩(wěn)定可靠，無(wú)需專人管理。嵌入式web服務(wù)器實(shí)際上是基于嵌入式微處理器技術(shù)，采用嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，對(duì)于用戶來(lái)講，上網(wǎng)進(jìn)行登陸，便可對(duì)倉(cāng)庫(kù)情況

14、進(jìn)行監(jiān)控。現(xiàn)在監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展到第三代，前端一體化、視頻十字化、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)集成化成為視頻監(jiān)控系統(tǒng)公認(rèn)的發(fā)展方向，它以網(wǎng)絡(luò)為依托，以數(shù)字視頻的壓縮、傳輸、存放和播放為核心，以智能實(shí)用的圖像分析為特點(diǎn)，并為報(bào)警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)完美的整合到一個(gè)使用平臺(tái)上，引發(fā)了視頻控制行業(yè)的一次技術(shù)革命。</p><p><b>　　2. 系統(tǒng)分析</b></p><p><b>

15、;　　2.1 需求分析</b></p><p>　　需求分析的基本任務(wù)是準(zhǔn)確的闡述系統(tǒng)運(yùn)行所需要的必要功能。這一階段是對(duì)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)最為全面、準(zhǔn)確、清晰、得體的一個(gè)比較關(guān)鍵的時(shí)期。而且需求分析的結(jié)果是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)，關(guān)系到工程的成敗和軟件產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，必須用行之有效的方法對(duì)軟件需求進(jìn)行嚴(yán)格的審查驗(yàn)證，為下一步的總體設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。</p><p>　　2.1.1 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要求&l

16、t;/p><p>　　整個(gè)系統(tǒng)是作為服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)支持用戶遠(yuǎn)程登陸監(jiān)控的，在網(wǎng)絡(luò)方面，系統(tǒng)可以外擴(kuò)網(wǎng)絡(luò)芯片來(lái)支持有線網(wǎng)絡(luò)，另外可以外擴(kuò)GPRS模塊來(lái)支持GPRS上網(wǎng)?，F(xiàn)如今大部分都是采用的ADSL+路由的方式上網(wǎng)，在有線網(wǎng)絡(luò)方面，我們正是利用了這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。首先ADSL撥號(hào)上網(wǎng)能夠提供給用戶一個(gè)公網(wǎng)IP，這是整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵，因?yàn)槲覀兊脑O(shè)備要作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器端，必定要有一個(gè)公網(wǎng)IP來(lái)提供訪問(wèn)，當(dāng)然這需要其他

17、技術(shù)的支持。</p><p>　　有了公網(wǎng)IP，我們可以利用動(dòng)態(tài)域名解析技術(shù)來(lái)將我們每次登錄后的動(dòng)態(tài)IP地址映射成一個(gè)固定的網(wǎng)絡(luò)域名，這樣我們?cè)诰涂梢允褂糜蛎S意訪問(wèn)系統(tǒng)。目前的動(dòng)態(tài)域名解析有兩種實(shí)現(xiàn)，一種解析出來(lái)的是節(jié)點(diǎn)的內(nèi)網(wǎng)IP，另一種是解析節(jié)點(diǎn)的外網(wǎng)IP，在我們的應(yīng)用中是需要解析外網(wǎng)IP，在整個(gè)萬(wàn)維網(wǎng)上應(yīng)用系統(tǒng)。</p><p>　　在用戶設(shè)備端，可以和用戶電腦同時(shí)接入路由，同時(shí)需要

18、設(shè)置路由，將路由的80端口映射到設(shè)備端的內(nèi)網(wǎng)IP，這樣就可以結(jié)合動(dòng)態(tài)域名解析和路由的映射功能在網(wǎng)上提供web服務(wù)。</p><p>　　2.1.2系統(tǒng)需求分析</p><p>　　隨著安防行業(yè)的高速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外對(duì)安防監(jiān)控系統(tǒng)的研究越來(lái)越熱門， 昆明理工大學(xué)信息工程與自動(dòng)化學(xué) 院的張俊才提出的基于嵌入式Web服務(wù)器的信息家電安防監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了嵌入式 系統(tǒng)與Internet相連、家庭內(nèi)部的安

19、全監(jiān)控、信息傳輸，這給了我們很大的啟示。</p><p>　　隨著人們生活水平的提高，對(duì)家居生活智能化要求越來(lái)越高，特別是對(duì)貴重財(cái)產(chǎn)的安全提出了迫切要求。為了降低倉(cāng)庫(kù)等亟需安全措施的地方發(fā)生異常情況，就要求在異常發(fā)生時(shí)用戶能及時(shí)得到信息，并通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控采取一定的操作排除異常。因此，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的作用是非常巨大的。當(dāng)今市場(chǎng)上普遍采用基于PC機(jī)的視頻監(jiān)控，但這樣的系統(tǒng)價(jià)格昂貴。操作比較繁瑣。而嵌入式系統(tǒng)有操作簡(jiǎn)單、體

20、積小、成本低、功耗小和實(shí)時(shí)性高等特點(diǎn)．其市場(chǎng)前景相當(dāng)廣闊，是未來(lái)市場(chǎng)發(fā)展的主流。</p><p>　　以嵌入式視頻web服務(wù)器為核心的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，采用嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)。攝像頭采集到的圖片信息經(jīng)過(guò)壓縮，通過(guò)內(nèi)部總線送到內(nèi)置的web服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)上的用戶可以直接用瀏覽器觀看web服務(wù)器上的由攝像頭采集的圖像。由于把圖片采集和web功能集中到一個(gè)體積很小的設(shè)備內(nèi)，可以直接連入局域網(wǎng)，用戶無(wú)需安裝任何硬件設(shè)備，僅

21、用瀏覽器即可觀看。</p><p><b>　　2.2 可行性分析</b></p><p>　　可行性分析的目的是為了用最小代價(jià)在最短時(shí)間內(nèi)確定問(wèn)題是否能夠解決?？尚行苑治龅膶?shí)質(zhì)就是要進(jìn)行一次壓縮簡(jiǎn)化系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的過(guò)程,也就是在較高層次上以較抽象的方式進(jìn)行的系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的過(guò)程。</p><p>　　主控系統(tǒng)首先接入INTERNET，如果有火

22、災(zāi)或者有非法入侵，攝像頭采集圖片并保存在SD卡里面，如果是火災(zāi)發(fā)生，溫度傳感器捕捉信號(hào)，那么自動(dòng)開(kāi)啟滅火系統(tǒng)，開(kāi)啟警報(bào)，并通過(guò)GPRS模塊發(fā)送短消息給用戶。用戶通過(guò)GPRS來(lái)上網(wǎng)查看當(dāng)前室內(nèi)的情況，根據(jù)情況做相應(yīng)的功能的設(shè)置，如果有人非法入侵，紅外傳感器捕捉信號(hào)，那么開(kāi)啟警報(bào)，通過(guò)GPRS發(fā)送短消息給用戶。根據(jù)情況做相應(yīng)的功能設(shè)置。</p><p><b>　　1）技術(shù)可行性：</b><

23、;/p><p>　　在本系統(tǒng)中所使用的監(jiān)控設(shè)備包括攝像頭、紅外傳感器、溫度傳感器以及各種報(bào)警裝置。這些設(shè)備在技術(shù)上都是可行的，攝像頭我們可以采用普通是USB攝像頭，因?yàn)橛迷趥}(cāng)庫(kù)環(huán)境中，不需要有攝像和轉(zhuǎn)換拍攝角度等的需求，所要的設(shè)備只需要有拍照的功能，這樣只要我們的嵌入式系統(tǒng)能夠提供相應(yīng)攝像頭的驅(qū)動(dòng)程序就可以了。在這里我們采用的是中芯微公司生產(chǎn)的zc301芯片的攝像頭。關(guān)于紅外監(jiān)控和溫度監(jiān)控方面，可以購(gòu)買相應(yīng)得模塊，溫

24、度傳感器采用0-100攝氏度，輸出電壓在0-5V，精度在0.2%的傳感器模塊。紅外監(jiān)控使用輸出開(kāi)關(guān)兩的紅外監(jiān)控模塊，現(xiàn)有市場(chǎng)很成熟。需要考慮的是開(kāi)關(guān)電源的選擇要符合模塊要求。</p><p>　　系統(tǒng)通過(guò)遠(yuǎn)程web頁(yè)控制的方式對(duì)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行操作，這種方式需要我們?cè)谙到y(tǒng)中移植一款嵌入式web服務(wù)器，現(xiàn)在嵌入式領(lǐng)域主要有三個(gè)Web Server:HTTPD、THTTPD和BOA。HTTPD是最簡(jiǎn)單的一個(gè)Web Ser

25、ver,它的功能最弱，不支持認(rèn)證，不支持CGI。THTTPD和BOA都支持認(rèn)證、CGI等，功能都比較全。BOA是一個(gè)單任務(wù)的小型HTTP服務(wù)器，源代碼開(kāi)放、性能優(yōu)秀，特別適合應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)中。 </p><p><b>　　2）經(jīng)濟(jì)可行性：</b></p><p>　　系統(tǒng)成本如表2.1：</p><p>　　2.3 系統(tǒng)環(huán)境要求</p

26、><p><b>　　1）用戶接口</b></p><p>　　界面風(fēng)格一致（采用框架結(jié)構(gòu)，樹(shù)形菜單）直觀性好，友好，富有人性化。</p><p><b>　　2）硬件接口</b></p><p>　　支持設(shè)備的種類：ARM系列，powerpc,mips，并支持嵌入式linux操作系統(tǒng)。</p&g

27、t;<p>　　·硬件配置： </p><p>　　主機(jī)系統(tǒng)：支持下面主流處理器：S3C2440(三星，arm920t),AT91RM9200（ATMEL,arm920t）等。</p><p>　　存儲(chǔ)設(shè)備：NOR FLASH,NAND FLASH，SD卡，U盤，IDE接口的移動(dòng)硬盤。</p><p>　　終端設(shè)備：常見(jiàn)各類

28、PC和兼容機(jī),并安裝IE瀏覽器。</p><p>　　通信設(shè)備：GPRS,路由, etc。</p><p><b>　　3）軟件接口</b></p><p><b>　　軟件的種類：</b></p><p>　　·驅(qū)動(dòng)程序：基于linux-2.6.8.1內(nèi)核版本的驅(qū)動(dòng)程序.</p&g

29、t;<p>　　·數(shù)據(jù)庫(kù)類型：Mysql,Oracle, etc.</p><p>　　·Webserver類型： Web Server ，boa，etc.</p><p>　　·Cgi程序：Cgi,Cgic ,Perl Cgi,Shell Cgi etc.</p><p><b>　　與軟件的接口功能：<

30、/b></p><p>　　·系統(tǒng)具備較好的可擴(kuò)充性，可以和各類軟件實(shí)現(xiàn)無(wú)縫接口，平滑過(guò)渡。</p><p>　　與應(yīng)用軟件的接口方式：</p><p><b>　　·通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)。</b></p><p><b>　　·軟件配置：</b></p>

31、<p>　　主流操作系統(tǒng)：LINUX ,WINCE etc. </p><p>　　開(kāi)發(fā)平臺(tái)：LINUX.</p><p>　　通信協(xié)議：GPRS.&

32、lt;/p><p>　　應(yīng)用軟件：CGI,上層系統(tǒng)主控程序。</p><p><b>　　4）通信接口</b></p><p>　　初步計(jì)劃系統(tǒng)使用Web服務(wù)器通過(guò)PPP（Point to Point Protocol）撥號(hào)方式接入Internet 提供遠(yuǎn)程訪問(wèn)服務(wù)。另外系統(tǒng)集成有網(wǎng)卡芯片，可以在局域網(wǎng)中對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)得設(shè)置以及監(jiān)控。這種實(shí)現(xiàn)方式比

33、較簡(jiǎn)單，而且可行性比較高，因?yàn)橐话慵彝ブ猩暇W(wǎng)都使用ADSL和路由的方式進(jìn)行上網(wǎng)，這樣的話我們就可以利用這兩個(gè)設(shè)備的特點(diǎn)設(shè)置自己的web服務(wù)器系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境。</p><p><b>　　3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1系統(tǒng)目標(biāo)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)出一個(gè)安全、實(shí)用、穩(wěn)定的遠(yuǎn)程嵌入式監(jiān)控設(shè)備

34、，要實(shí)現(xiàn)的主要功能有：</p><p>　　對(duì)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，例如溫度、紅外探測(cè)數(shù)據(jù)等；</p><p>　　用攝像頭采集圖片，使用存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行存儲(chǔ)</p><p>　　構(gòu)建嵌入式web服務(wù)器，使用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)利用pc機(jī)進(jìn)行監(jiān)控</p><p>　　在web頁(yè)面上設(shè)置控制按鈕，監(jiān)控設(shè)備識(shí)別用戶指令并進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作</p>&

35、lt;p>　　監(jiān)控設(shè)備通過(guò)GSM短信息功能向用戶報(bào)警，并通過(guò)PPP（Point to Point Protocol）撥號(hào)方式接入Internet 提供遠(yuǎn)程訪問(wèn)服務(wù)。</p><p>　　3.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)</p><p>　　系統(tǒng) 以ARM9處理器FS2440為MCU（微控制單元），作為控制器，負(fù)責(zé)從紅外傳感器，溫度傳感器，攝像頭采集數(shù)據(jù)，并且控制報(bào)警措施和滅火措施的執(zhí)行，通過(guò) G

36、PRS 模塊向用戶發(fā)送短信，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可以通過(guò) Internet和網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行交互，用戶可以通過(guò)登錄網(wǎng)頁(yè)對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)可以將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò) Web 服務(wù)器傳輸給網(wǎng)頁(yè)端。本系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框架如圖3.1所示。</p><p>　　圖3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框架</p><p>　　3.3 溫控模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　溫度值由主控板從溫度傳感器中得到，得

37、到的溫度值通過(guò)A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后傳送給主控板。A／D 轉(zhuǎn)換器是模擬信號(hào)源和CPU之間聯(lián)系的接口，它的任務(wù)是將連續(xù)變化 的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，以便計(jì)算機(jī)和數(shù)字系統(tǒng)使用。F S2410 開(kāi)發(fā)板用的A／D轉(zhuǎn)換器是ARMS3C241O自帶的一個(gè)一路1O位的 A／D 轉(zhuǎn)換器。并且支持觸摸屏功能。最大轉(zhuǎn)化率是500kHz，A／D轉(zhuǎn)換器頻率的計(jì)算公式為：系統(tǒng)時(shí)鐘／(比例值 + 1)。本電路的特點(diǎn)是通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器的阻值來(lái)改變模擬電壓量來(lái)模擬溫度

38、的變化。軟件是通過(guò) read和write來(lái)進(jìn)行對(duì)A／D的讀和寫的操作。溫度采集模擬電路如圖3.2所示</p><p>　　圖3.2 溫度采集模擬電路</p><p>　　3.3.1 溫度感應(yīng)器熱電偶的選型</p><p>　　在此模塊中我們用到的是熱電偶來(lái)檢測(cè)溫度的實(shí)時(shí)變化，在實(shí)際應(yīng)用中可以通過(guò)溫度變送器將采集的值轉(zhuǎn)化為實(shí)際的電壓值，通過(guò)AD轉(zhuǎn)換并經(jīng)過(guò)換算得到實(shí)際的

39、溫度值。</p><p>　　1）溫度傳感器熱電偶測(cè)溫基本原理</p><p>　　將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。溫度傳感器熱電偶就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的。</p><p>　　2）熱電偶的應(yīng)用原理：</p&

40、gt;<p>　　熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測(cè)元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是：</p><p>　?、贉y(cè)量精度高。因熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。</p><p>　　②測(cè)量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續(xù)測(cè)量，某些特殊熱電偶最低可測(cè)到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達(dá)+2800℃（如鎢-錸）。</p><p>　?、蹣?gòu)造簡(jiǎn)單，

41、使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開(kāi)頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來(lái)非常方便。</p><p>　　3）選擇時(shí)的注意事項(xiàng)： </p><p>　　A、測(cè)量精度和溫度測(cè)量范圍的選擇 </p><p>　　使用溫度在1300~1800℃，要求精度又比較高時(shí)，一般選用B型熱電偶；要求精度不高，氣氛又允許可用鎢錸熱電偶，高于1800℃一般選用鎢錸熱電

42、偶；使用溫度在1000~1300℃要求精度又比較高可用S型熱電偶和N型熱電偶；在1000℃以下一般用K型熱電偶和N型熱電偶，低于400℃一般用E型熱電偶；250℃下以及負(fù)溫測(cè)量一般用T型電偶，在低溫時(shí)T型熱電偶穩(wěn)定而且精度高。</p><p>　　B、耐久性及熱響應(yīng)性的選擇</p><p>　　線徑大的熱電偶耐久性好，但響應(yīng)較慢一些，對(duì)于熱容量大的熱電偶，響應(yīng)就慢，測(cè)量梯度大的溫度時(shí)，在溫

43、度控制的情況下，控溫就差。要求響應(yīng)時(shí)間快又要求有一定的耐久性，選擇鎧裝偶比較合適。</p><p>　　C、測(cè)量對(duì)象的性質(zhì)和狀態(tài)對(duì)熱電偶的選擇</p><p>　　運(yùn)動(dòng)物體、振動(dòng)物體、高壓容器的測(cè)溫要求機(jī)械強(qiáng)度高，有化學(xué)污染的氣氛要求有保護(hù)管，有電氣干擾的情況下要求絕緣比較高。</p><p>　　在大多數(shù)情況下，對(duì)溫度傳感器的選用，需考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：<

44、;/p><p>　?。?） 被測(cè)對(duì)象的溫度是否需記錄、報(bào)警和自動(dòng)控制，是否需要遠(yuǎn)距離測(cè)量和傳送。</p><p>　?。?） 測(cè)溫范圍的大小和精度要求。</p><p>　?。?） 測(cè)溫元件大小是否適當(dāng)。</p><p>　?。?） 在被測(cè)對(duì)象溫度隨時(shí)間變化的場(chǎng)合，測(cè)溫元件的滯后能否適應(yīng)測(cè)溫要求。</p><p>　?。?

45、） 被測(cè)對(duì)象的環(huán)境條件對(duì)測(cè)溫元件是否有損害。</p><p>　?。?） 價(jià)格如保，使用是否方便。</p><p>　　3.3.2程序流程圖的設(shè)計(jì)與制作</p><p>　　1）整體系統(tǒng)處理流程，如圖3.3</p><p>　　圖3.3 系統(tǒng)處理流程圖</p><p>　　2） 溫控模塊程序流程，如圖3.4<

46、/p><p>　　圖3.4 主程序流程圖</p><p>　　圖3.5 串行通信中斷流程圖</p><p>　　3.3.3溫控設(shè)備驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p>　　1）程序描述，如表3.1</p><p>　　2）程序流程，如表3.2</p><p>　?。▊渥ⅲ菏紫劝殃P(guān)于觸摸屏支持的選項(xiàng)從內(nèi)核去除

47、，否則觸摸屏始終占用這個(gè)AD的中斷號(hào)）</p><p>　　3）驅(qū)動(dòng)詳細(xì)代碼設(shè)計(jì)：</p><p>　　A、驅(qū)動(dòng)程序關(guān)鍵結(jié)構(gòu)體：</p><p>　　typedef struct </p><p><b>　　{</b></p><p>　　struct semaphore lock; //聲明

48、一個(gè)信號(hào)量wait_queue_head_t wait; //聲明一個(gè)等待隊(duì)列頭</p><p>　　int channel;//選擇哪一路AD轉(zhuǎn)換器</p><p>　　int prescale;//預(yù)分頻值</p><p><b>　　}ADC_DEV;</b></p><p>　　static ADC_DEV a

49、dcdev;</p><p>　　B、驅(qū)動(dòng)程序關(guān)鍵函數(shù)：</p><p>　　設(shè)置AD為正常模式進(jìn)行轉(zhuǎn)換：</p><p>　　writel(0,S3C2410_ADCTSC);</p><p>　　注冊(cè)AD轉(zhuǎn)換中斷例程函數(shù)：</p><p>　　wake_up(&adcdev.wait);//喚醒等待隊(duì)列&

50、lt;/p><p>　　return IRQ_HANDLED ;</p><p><b>　　寫數(shù)據(jù)到AD：</b></p><p>　　copy_from_user(&data, buffer, count);//從用戶空間拷貝數(shù)據(jù)到內(nèi)核空間adcdev.channel=ADC_WRITE_GETCH(data);//得到哪一路AD轉(zhuǎn)換器

51、</p><p>　　adcdev.prescale=ADC_WRITE_GETPRE(data);//得到預(yù)分頻值</p><p><b>　　讀取轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　if (down_interruptible(&adcdev.lock))//獲得信號(hào)量</p><p>　　retur

52、n -ERESTARTSYS; </p><p>　　writel(readl(S3C2410_ADCCON)&(~1),S3C2410_ADCCON);//對(duì)AD控制寄存器進(jìn)行操作</p><p>　　writel((1<<14)|(255<<6)|(1<<0)|(1<<0)|ADC_INPUT(adcdev.chan

53、nel),S3C2410_ADCCON);//啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換</p><p>　　interruptible_sleep_on(&adcdev.wait);//睡眠等待隊(duì)列</p><p>　　ret = readl(S3C2410_ADCDAT0);ret &= 0x3ff;//讀數(shù)據(jù)</p><p>　　copy_to_user(buffer,

54、 (char *)&ret, sizeof(ret));//拷貝內(nèi)核數(shù)據(jù)到用戶空間</p><p>　　up(&adcdev.lock);//釋放信號(hào)量</p><p><b>　　C、上層測(cè)試程序：</b></p><p><b>　　打開(kāi)設(shè)備：</b></p><p>　　if

55、((adc_fd=open(ADC_DEV,O_RDWR))<0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("Error opening %d adc device\n", adc_fd);</p><p>　　return -1;</p><p><

56、;b>　　}</b></p><p><b>　　讀寫操作：</b></p><p>　　static int GetADresult(int channel)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　int PRESCALE=0XFF;</p>

57、<p>　　int data=ADC_WRITE(channel, PRESCALE);</p><p>　　write(adc_fd, &data, sizeof(data));//對(duì)設(shè)備進(jìn)行讀操作</p><p>　　read(adc_fd, &data, sizeof(data));//對(duì)設(shè)備進(jìn)行寫操作</p><p>　　

58、return data;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　3.3.4溫控設(shè)備應(yīng)用程序設(shè)計(jì)</p><p>　　1）程序描述，如表3.3</p><p>　　2）程序流程，如表3.4</p><p>　　3）應(yīng)用程序詳細(xì)代碼設(shè)計(jì)</p><p>　

59、　int main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　char buffer[30];</p><p><b>　　int len;</b></p><p>　　int value;</p><p><b>　　int i,n;<

60、/b></p><p>　　printf("Content type: text/html\n\n");</p><p>　　if(getenv("CONTENT-LENGTH")) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　n=atoi(getenv(&

61、quot;CONTENT-LENGTH")); </p><p>　　for(i=0;i<n;i++) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　putchar(getchar()); </p><p>　　putchar('\n'); </p><

62、;p>　　fflush(stdout); </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　fprintf(stderr, "press Ctrl-C to stop\n");</p><p>　　int fd = op

63、en("/dev/adc", 0);</p><p>　　if (fd < 0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　perror("open ADC device:");</p><p><b>　　return 1;</b>&

64、lt;/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　len=read(fd, buffer, sizeof buffer -1);</p><p>　　

65、if (len > 0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　buffer[len] = '\0';</p><p>　　sscanf(buffer, "%d", &value);//格式化輸入</p><p>　　printf("The

66、 adc_value is: %d\n", value);</p><p>　　if(atoi(buffer)>=80)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("The temperature is too high!!!");</p><p>　　

67、close(fd);</p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b&

68、gt;　　{</b></p><p>　　perror("read ADC device:");</p><p><b>　　return 1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　usleep(500* 1000);</p>

69、;<p><b>　　}</b></p><p>　　close(fd);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　3.3.5 BOA服務(wù)器搭建和本模塊CGI程序編寫</p><p>　　系統(tǒng)可以采用BOA+CGI的程序設(shè)計(jì)方式進(jìn)行編程，WWW和CGI的工作原HTT

70、P協(xié)議是WWW的基礎(chǔ)，它基于客戶/服務(wù)器模型，一個(gè)服務(wù)器可以為分布在網(wǎng)絡(luò)中處的客戶提供服務(wù)；它是建立在TCP/IP協(xié)議之上的“無(wú)連接”協(xié)議，每次連接只處理一個(gè)請(qǐng)求。在服務(wù)器上，運(yùn)行產(chǎn)著一個(gè)守護(hù)進(jìn)程對(duì)端口進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，等待來(lái)自客戶的請(qǐng)求。當(dāng)一個(gè)請(qǐng)求到來(lái)時(shí)，將創(chuàng)建一個(gè)子進(jìn)程為用戶的連接服務(wù)。根據(jù)請(qǐng)求的不同，服務(wù)器返回HTML文件或者通過(guò)CGI調(diào)用外部應(yīng)用程序，返回處理結(jié)果。服務(wù)器通過(guò)CGI與外部程序和腳本之間進(jìn)行交互，根據(jù)客戶端在進(jìn)行請(qǐng)求時(shí)所采

71、取的方法，服務(wù)器會(huì)收集客戶所提供的信息，并將該部分信息發(fā)送給指定的CGI擴(kuò)展程序。CGI擴(kuò)展程序進(jìn)行信息處理并將結(jié)果返回服務(wù)器，然后服務(wù)器對(duì)信息進(jìn)行分析，并將結(jié)果發(fā)送回客戶端。</p><p>　　1) BOA服務(wù)器：</p><p>　　A、功能結(jié)構(gòu)，如圖3.7</p><p>　　圖3.7功能結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　B、BOA服務(wù)器

72、搭建，如表3.5</p><p>　　2） CGI程序設(shè)計(jì)：</p><p>　　定義：CGI----Common Gate Intergace，是HTTP服務(wù)器與你的或其它機(jī)器上的程序進(jìn)行“交談”的一種工具，其程序須運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上。</p><p>　　A、功能結(jié)構(gòu)，如圖3.8</p><p>　　圖3.8 功能結(jié)構(gòu)圖</p>

73、;<p>　　B、程序設(shè)計(jì)，如表3.6</p><p>　　4. 功能測(cè)試與分析</p><p><b>　　1）功能概述：</b></p><p>　　A、當(dāng)有火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候，也就是當(dāng)溫度達(dá)到一定的界限后，開(kāi)啟警報(bào)，打開(kāi)滅火設(shè)備，同時(shí)向房主發(fā)送一條短信息告知有火災(zāi)情況，請(qǐng)及時(shí)處理并采集現(xiàn)場(chǎng)圖片。用戶可以通過(guò)界面于系統(tǒng)進(jìn)行交互。當(dāng)

74、有不法入侵的時(shí)候，也就是紅外探測(cè)器探測(cè)到有人闖入時(shí)，開(kāi)啟警報(bào)并發(fā)送短信息給用戶，并采集入侵者的照片，同樣用戶可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)與系統(tǒng)進(jìn)行交互。</p><p>　　B、如果采集圖片，只需要按采集圖片這個(gè)按鈕，那么網(wǎng)頁(yè)刷新，就可以看到新的圖片了。</p><p>　　C、如果有異常發(fā)生，蜂鳴器響起，這個(gè)時(shí)候可以通過(guò)頁(yè)面關(guān)閉和開(kāi)啟。</p><p>　　D、也可以通過(guò)頁(yè)面重新

75、啟動(dòng)系統(tǒng)。</p><p><b>　　2）功能測(cè)試：</b></p><p>　　插上 U SB 攝 像頭 和 G PR S，在 G PR S 中插上手機(jī)卡，G P R S 連接到開(kāi)發(fā)板的串口線上，連接網(wǎng)線，啟動(dòng)開(kāi)發(fā)板。在任何一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)的PC機(jī)上打開(kāi)瀏覽器，輸入192.168.1.1，點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)上的實(shí)時(shí)監(jiān)控按鈕，瀏覽器窗口出現(xiàn)監(jiān)控機(jī)端傳輸過(guò)來(lái)的實(shí)時(shí)畫面。點(diǎn)擊拍照按鈕，默

76、認(rèn)每隔1S進(jìn)行拍照。也可以在網(wǎng)頁(yè)設(shè)置間隔拍照的時(shí)間。按開(kāi)發(fā)板的鍵盤任意一個(gè)鍵，此時(shí)蜂鳴器報(bào)警，用戶收到報(bào)警短信，短信內(nèi)容為“有小偷”。點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)上的關(guān)閉報(bào)警按鈕，蜂鳴器停止報(bào)警。當(dāng)點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)上的關(guān)閉紅外感應(yīng)按鈕后，再按下開(kāi)發(fā)板鍵盤的任意一個(gè)鍵，監(jiān)控系統(tǒng)不進(jìn)行任何操作。當(dāng)旋轉(zhuǎn)開(kāi)發(fā)板上電位器時(shí)（調(diào)整A/D的輸入電壓），輸入電壓模擬的是溫度值，當(dāng)輸入的溫度值達(dá)到設(shè)置的臨界值60度時(shí)，蜂鳴器報(bào)警，監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)GPRS模塊發(fā)送短信，短信內(nèi)容為“火災(zāi)”

77、。當(dāng)點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)上的按鈕關(guān)閉報(bào)警時(shí)，蜂鳴器停止報(bào)警。當(dāng)點(diǎn)擊網(wǎng)頁(yè)上的關(guān)溫度感應(yīng)按鈕時(shí)，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)讀取到的溫度值達(dá)到設(shè)置的臨界值時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)不進(jìn)行任何操作。</p><p><b>　　5. 結(jié)語(yǔ)</b></p><p>　　本系統(tǒng)在硬件和軟件上的可行性分析都表明此系統(tǒng)可以滿足安防監(jiān)控市場(chǎng)的需求，并做到便捷與快速反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控與操作，保證了用戶的財(cái)產(chǎn)安全。同時(shí)用戶接

78、口采用通用瀏覽器，不限制特定的硬件設(shè)備和軟件，真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地監(jiān)控。</p><p>　　在溫度傳感熱電偶選型時(shí)要注意，務(wù)必實(shí)現(xiàn)測(cè)量精度的高度保證，這是溫控模塊的重中之重，需要對(duì)甚至一攝氏度的溫度變化都有所感應(yīng)，同時(shí)引起報(bào)警子系統(tǒng)的反應(yīng)，進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　通過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的不懈努力，最終完

79、成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，雖然中間遇到了很多困難和問(wèn)題，但在老師和同學(xué)們的討論和幫助下一一被克服，大學(xué)四年的美好生活也將在付出和收獲中不知不覺(jué)結(jié)束。</p><p>　　在這里我要感謝老師和同學(xué)對(duì)我學(xué)習(xí)和生活上的幫助，感謝大學(xué)四年對(duì)我的磨礪與塑造，感謝山西大學(xué)商務(wù)學(xué)院信息學(xué)院，感謝大家有緣能在生命最重要的四年，出現(xiàn)在彼此的生活中。在這里度過(guò)的每分每秒，成為了我無(wú)法割舍的記憶。</p><p>　　

80、衷心的感謝我的指導(dǎo)老師：xx老師。此次論文的設(shè)計(jì)和研究工作都是在他們的悉心指導(dǎo)下完成的，從論文的選題、文獻(xiàn)的采集，到框架的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)的布局乃至最終的論文定稿，三位導(dǎo)師都本著自己嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度進(jìn)行了細(xì)致的指導(dǎo)。在此，謹(jǐn)向三位導(dǎo)師致以最衷心的感謝。</p><p>　　感謝在大學(xué)四年期間的老師們、同學(xué)們、朋友們，感謝你們?cè)?jīng)幫助過(guò)我、支持過(guò)我，鼓勵(lì)過(guò)我，我從你們身上也學(xué)到了很多，你們是我人生路上值得珍惜的寶藏；同時(shí)還

81、要感謝我的父母對(duì)我的支持，讓我在無(wú)論何時(shí)都有信心，都有動(dòng)力，你們的鼓勵(lì)和教誨支持我一步步前進(jìn)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 朱文凱， 何嶺松， 丁漢等. 基于Internet的嵌入式Web傳感器[J]. 傳感器技術(shù)，2002， 8:1-4</p><p>　　[2] 朱文凱， 陶波， 何嶺松. 基于

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85、.中國(guó)計(jì)量.2004，7：53—54.</p><p>　　Intelligent remote warehouse monitoring system—</p><p>　　Design and Implementation of the temperature control module</p><p>　　Abstract :The system can b

86、e easily extended With the user needs to customize，it Allows users to exception alerts via cell phone warehouse，The whole system adopts B / S struction，Through the network of warehouses situation, real-time monitoring an

87、d remote operation to reduce the losses caused by abnormal situation. Web server in the system through the Internet to provide remote access services through the GSM short message to notify the users exception, them can