基于嵌入式Linux-ARM远程无线监控系统设计

论文摘要

随着计算机技术和芯片制造技术的高速发展,嵌入式系统已经广泛应用到科研以及日常生活等各个领域。Linux作为功能强大、源码公开的操作系统,在近几年来得到了迅猛的发展。另外,ZigBee技术是一种新兴的短距离、低速率、低功耗的双向无线通信技术,由ZigBee技术和传感器组成ZigBee无线传感器网络,使数据的自动采集、分析和处理变得更加容易。在工业、医疗、家庭智能化等领域,ZigBee技术与传感器技术得到了广泛应用。本课题首先简要介绍了嵌入式系统和无线通信的发展现状,阐述了以高性能嵌入式S3C2440微处理器和无线CC3430芯片为核心的远程无线监控系统的硬件设计方案。随后以嵌入式Linux操作系统和ZigBee2006协议栈建立软件平台,并详细分析了系统各个部分的软件设计,其中Linux-ARM软件部分主要涉及到Linux多线程编程、Socket网络编程以及QT界面编程；无线通信模块上主要采用ZigBee2006协议栈。为了数据的正确性和产品的易维护性,本文提出并使用自主设计的主动上送式和响应上送式通信协议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 嵌入式系统简介
• 1.2.1 嵌入式系统特点与发展状态
• 1.2.2 嵌入式操作系统简介及选择Linux操作系统的原因
• 1.3 无线通信简介
• 1.4 课题研究内容及目的
• 第二章 监控系统整体硬件设计
• 2.1 监控系统整体框架
• 2.1.1 本地监测站硬件简介
• 2.1.2 无线通信模块硬件简介
• 2.2 监控系统内部通信规约设计
• 2.2.1 远方数据中心与本地监测站通信规约设计
• 2.2.2 数据采集终端与本地监测站通信规约设计
• 2.3 本章小结
• 第三章 本地监测站软件设计
• 3.1 Linux开发环境建立
• 3.2 本地监测站软件设计
• 3.2.1 串口通信
• 3.2.2 Socket网络通信
• 3.2.3 多线程技术
• 3.2.4 本地监测站软件整体设计
• 3.3 本章小结
• 第四章 无线通信节点软件设计
• 4.1 无线通信节点开发环境建立
• 4.2 无线通信协议架构
• 4.2.1 IEEE 802.15.4协议简介
• 4.2.2 ZigBee协议简介
• 4.3 无线通信模块软件设计
• 4.3.1 软件串口部分程序设计
• 4.3.2 无线数据传输部分软件设计
• 4.3.3 无线通信模块软件整体设计
• 4.4 本章小结
• 第五章 QT显示界面设计
• 5.1 QT界面编程软件简介
• 5.2 基于网络Socket的QT界面软件的开发
• 5.3 本章总结
• 第六章 监控系统测试
• 6.1 监控系统测试环境设计
• 6.2 监控系统测试结果
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文