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基于Web的远程测控系统的设计

作　者: 邵文
导　师: 杨为民
学　校: 东北大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 远程测控嵌入式系统 Web服务器
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 38次
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内容摘要

近年来远程测控系统获得了飞速发展,被广泛应用。而随着网络技术与嵌入式技术的发展,基于嵌入式Web的远程测控系统更是研究的新方向。基于Web网络的远程测控技术是以Web作为通信平台的测控系统,采用基于浏览器/服务器(B/S)模式,其优点是：凡是有网络的地方就能构建,节省了布线、线路维护费用；可直接通过Internet进行网络通信、数据交换,实现远程组态、参数修改等；对于使用者来说,网络监控还不受时空的限制；在现场设备分布广泛或数据不易采集的场合,能够及时地监视设备的运行状态并进行有效控制；采用超文本协议,可以进行静态、动态、交互等形式的文字和图像传递。本文正是应用计算机网络技术和嵌入式技术,来设计一个嵌入式环境下基于Web的远程测控系统,最终实现对前端电子皮带秤的远程监测和简单控制功能。本设计以嵌入式硬件系统为硬件平台(采用ARM9内核的S3C2410为主芯片的开发板)；以ARM-Linux为软件平台,以Web服务器为基础,实现了用户在远端调用服务器端的CGI程序对本地的硬件进行操作并将结果返回远端的用户的功能。本系统包括监控前端子系统、Web服务器以及远程用户系统三部分。本文详细介绍了基于Web的远程测控系统的设计原则；介绍了前端子系统的软硬件设计,实现了信号的采集、处理、本地显示、PID控制以及数据上传等功能；接着介绍了嵌入式Web服务器端的设计与具体实现,包括与用户交互的HTML页面,实现相应功能所调用的CGI程序等以及最终组建远程测控系统的方式；最后对系统进行了测试并提出了建议。结果表明,本套基于Web的远程测控系统实现了远距离、实时的对现场设备的监控功能,且性能稳定。用户通过IE浏览器输入服务器的IP地址就可以监测和控制前端子系统。整个课题取得了预期的效果。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-10
第1章绪论  10-14
  1.1 远程测控系统的研究背景和意义  10-11
    1.1.1 远程测控系统简介  10-11
    1.1.2 远程测控系统的意义  11
  1.2 远程测控系统的国内外研究现状  11-12
  1.3 系统设计的目标及主要工作  12-14
    1.3.1 系统设计的目标  12
    1.3.2 主要工作  12-13
    1.3.3 论文的组织结构  13-14
第2章系统总体设计方案  14-24
  2.1 系统功能需求分析以及总体设计方案  14-16
  2.2 嵌入式Web服务器开发平台的定制  16-24
    2.2.1 嵌入式系统简介  16-18
    2.2.2 嵌入式Web技术简介  18-20
    2.2.3 嵌入式Web服务器硬件平台的搭建  20-22
    2.2.4 软件开发环境介绍  22-24
第3章前端子系统的设计  24-50
  3.1 电子皮带秤系统概述  24-29
    3.1.1 电子皮带秤的结构  24-28
    3.1.2 电子皮带秤的工作原理  28-29
  3.2 前端子系统总体设计方案  29
  3.3 前端子系统的硬件设计  29-39
    3.3.1 单片机系统介绍  29-32
    3.3.2 电源模块  32-34
    3.3.3 称重传感器输入通道设计  34-35
    3.3.4 速度传感器输入通道设计  35-36
    3.3.5 模拟输出通道设计  36-37
    3.3.6 人机接口模块  37-38
    3.3.7 串口通信模块  38-39
  3.4 前端子系统的软件设计  39-50
    3.4.1 瞬时流量和累积重量计算  40-42
    3.4.2 PID控制算法设计  42-45
    3.4.3 与Web服务器的串口通信程序设计  45-47
    3.4.4 定时器中断服务程序设计  47-48
    3.4.5 菜单程序设计  48-50
第4章应用软件的设计  50-68
  4.1 Web Server的构建  50-57
    4.1.1 Boa Web的特点  50-51
    4.1.2 通用网关接口(CGI)  51-53
    4.1.3 HTML和表单  53-57
    4.1.4 动态Web的实现  57
  4.2 基于Web的远程测控系统的实现  57-68
    4.2.1 静态功能页面设计  58-63
    4.2.2 GCI应用程序设计  63-65
    4.2.3 串口通信应用程序设计  65-68
第5章系统测试与分析  68-78
  5.1 前端子系统性能测试  68-71
  5.2 Web服务器性能测试  71-72
  5.3 系统联调  72-78
第6章总结  78-80
  6.1 已完成的工作  78
  6.2 存在的不足和展望  78-80
参考文献  80-82
致谢  82

基于Web的远程测控系统的设计

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