基于Internet的嵌入式遠程監(jiān)控網絡技術的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著網絡技術的發(fā)展，Internet已經滲透大眾生活和工業(yè)生產的方方面面，互聯(lián)網在經歷過“大型主機”、“服務器和PC”和“手機和移動互聯(lián)網終端”為載體的三個發(fā)展階段后，將逐步邁向以嵌入式設備為載體的第四個階段。而嵌入式設備具有體積小、實時性好、可靠性高、功能完善等特點。面向21世紀的嵌入式系統(tǒng)要求配備標準的一種或多種網絡通信接口，針對外部聯(lián)網要求，嵌入式設備必須配有通信接口，相應需要TCP/IP協(xié)議簇軟件支持。因此嵌入式設備和Inter

2、net的結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。
　　 遠程監(jiān)控是指本地計算機以web作為通信平臺對遠端的計算機或設備進行監(jiān)測和控制。本課題是將Internet與嵌入式設備結合，使用本地計算機通過Internet對現(xiàn)場嵌入式設備及下位機進行遠程監(jiān)控。設計并實現(xiàn)了一個比較完整的網絡化監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以步進電機為被控對象，以片上系統(tǒng)AT89S52作為步進電機的控制芯片，通過CAN通信與現(xiàn)場嵌入式系統(tǒng)鏈接，PC機通過

3、Internet來訪問嵌入式系統(tǒng)，對被控對象進行監(jiān)測與控制。全文的主要研究內容和創(chuàng)新點如下：
　　 1.基于Interent的嵌入式遠程監(jiān)控網絡的總體架構設計?；贗nterenet的嵌入式遠程監(jiān)控網絡系統(tǒng)分為三大主體，即監(jiān)控端(PC機)、主控端和執(zhí)行端。其中監(jiān)控端是與主控端之間通過Interent進行通信，主控端與現(xiàn)場執(zhí)行端之間通過CAN總線進行通信。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的嵌入式遠程監(jiān)控網絡的主控端設計。主控端是基于Internet的嵌入式遠程監(jiān)控網絡承上啟下的部分，是基于S3C2440A來實現(xiàn)的，包括硬件和軟件設計。主控端硬件設計主要包括電源電路、復位電路、存儲器等外圍電路。主控端軟件設計實現(xiàn)了linux平臺下具有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)控端的指令轉發(fā)執(zhí)行端或通過CAN總線接收執(zhí)行端的信息轉發(fā)監(jiān)控端。因此，主

5、控端實現(xiàn)了Internet和CAN兩種通信的對接，是整個系統(tǒng)的紐帶。
　　 3.基于Internet的嵌入式遠程監(jiān)控網絡的執(zhí)行端設計。執(zhí)行端設計實現(xiàn)了基于CAN通信的步進電機與旋轉編碼器的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過CAN通信接收控制指令和發(fā)送運行狀態(tài)，包括硬件和軟件設計。硬件設計利用AT89S52單片機、旋轉編碼器和光電耦合器來實現(xiàn)MCU對步進電機的控制；軟件設計通過定時器中斷和比較器中斷等實現(xiàn)了CAN接收函數(shù)，CAN發(fā)送函數(shù)和步進電

6、機的控制函數(shù)。
　　 4.CAN和RS-232協(xié)議轉化器設計。該協(xié)議轉換器實現(xiàn)了CAN通信協(xié)議和RS-232協(xié)議的轉換，實現(xiàn)不具備CAN總線接口的設備可以直接掛接到總線網絡上，實現(xiàn)資源的重復利用。利用AT89S52單片機、SJA1000和PCA82C250構成硬件電路；軟件實現(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總線網絡實時性研究。提出了基于動態(tài)優(yōu)先級調度算法來改進CAN總線網絡