基于嵌入式Linux的煙道粉塵測定儀遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、該文從嵌入式Linux的應(yīng)用研究出發(fā),設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于嵌入式Linux的煙道粉塵測定儀遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng),并深入研究了實現(xiàn)過程中涉及到的一些關(guān)鍵技術(shù).首先,在結(jié)合嵌入式Linux技術(shù)與工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上,提出了基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的煙道粉塵測定儀遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的兩種具有代表性的設(shè)計方案.并對兩種系統(tǒng)方案的性能特點、設(shè)計成本、適用范圍等進行了綜合的分析比較,最終確定了以一個嵌入式Linux Web服務(wù)器為核心,采用新穎的B/S(Brows

2、er/Server)架構(gòu)的系統(tǒng)設(shè)計方案.然后,對選用的華恒嵌入式Linux開發(fā)平臺進行了分析,這是一個基于MC68ez328處理器和uClinux操作系統(tǒng)的嵌入式Linux開發(fā)平臺.uClinux是專門針對無MMU(內(nèi)存管理單元)處理器設(shè)計的一種嵌入式Linux版本,目前無MMU的中低檔嵌入式處理器使用相當(dāng)普遍,因此對uClinux操作系統(tǒng)的研究具有很大實用價值.文中就uClinux的小型化方法、內(nèi)存管理、進程管理等內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)Linux

3、進行了對比分析,并詳細(xì)闡述了uClinux下的應(yīng)用程序開發(fā)方法.接著,詳細(xì)闡述了系統(tǒng)工作原理和具體實現(xiàn)方法和過程,并對其中所使用的一些關(guān)鍵技術(shù)進行了深入的研究,如MODBUS協(xié)議、Linux TCPS OCKET網(wǎng)絡(luò)編程、HTTP協(xié)議、uClinux單進程循環(huán)Web服務(wù)器與并發(fā)服務(wù)器算法、uClinux進程間通信(IPC)等等.系統(tǒng)組成分為三個主要模塊:串行通信、嵌入式Web服務(wù)器、用戶界面.串行通信模塊主要實現(xiàn)主機(嵌入式Linux系

4、統(tǒng)設(shè)備)與從機(煙道粉塵測定儀)之間的串行通信,參考國際上流行的MODBUS協(xié)議設(shè)計了系統(tǒng)的串行通信協(xié)議,使系統(tǒng)更具開放性.嵌入式Web服務(wù)器模塊是整個監(jiān)控系統(tǒng)的軟件核心,作為Web服務(wù)器守護進程獨立運行,遠(yuǎn)程用戶通過瀏覽器與嵌入式Web服務(wù)器進行數(shù)據(jù)交互,實現(xiàn)對煙道粉塵測定儀的監(jiān)控.用戶界面模塊主要為遠(yuǎn)程用戶提供一個良好的監(jiān)控管理操作環(huán)境,界面網(wǎng)頁設(shè)計主要依靠HTML實現(xiàn),在這部分內(nèi)容中主要研究了多框架網(wǎng)頁技術(shù)在解決網(wǎng)頁實時數(shù)據(jù)自動刷

5、新等問題中的應(yīng)用.最后,還研究了嵌入式Linux的實時性問題.實時性差是制約嵌入式Linux在工業(yè)控制領(lǐng)域中應(yīng)用的一大關(guān)鍵因素,論文從分析影響嵌入式Linux實時性的幾個關(guān)鍵因素出發(fā),比較了當(dāng)前各種用于增強嵌入式Linux實時性能的措施,并給出具體可行的實現(xiàn)方案.煙道粉塵測定儀遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)已在課題研究期間基本實現(xiàn),并在實驗室局域網(wǎng)環(huán)境下得到驗證.總體來說,該系統(tǒng)具有一定的實用價值,同時對于其它領(lǐng)域即將采用嵌入式Linux設(shè)計的遠(yuǎn)程監(jiān)控系