嵌入式远程测控终端的设计与实现

论文摘要

进入21世纪,我国嵌入式技术进入了一个高速发展的时期。嵌入式的测控终端是自动化测控系统中非常重要的设备之一。目前我国已经使用的集成到安全监控中的测控设备大部分来自国外,国外的设备功能专一、价格昂贵、维修不便等极大地影响着我国自动化测控系统的快速推进。嵌入式技术的成熟应用给我国开发自主先进的终端设备带来了机遇,本文利用系统工程的理论和嵌入式的技术设计实现了一种远程测控终端,降低成本提高经济效益,进一步改变此类设备发展的瓶颈。论文通过对测控终端的发展状况、应用背景、开发意义以及嵌入式的相关知识理论的介绍,从总体方案设计、系统硬件设计和系统软件设计三个方面着重阐述了嵌入式测控终端的设计与实现过程。从大坝数据采集监控系统入手介绍其应用背景,从而嵌入式的远程测控终端的设计与实现具有非常重要的课题研究意义和实践价值,进一步分析了其在国内外的发展现状。结合嵌入式理论知识和嵌入式技术开发的说明,论文给出了嵌入式远程测控终端的总体方案设计。硬件方面主要包含的内容有中央处理单元的设计、数字量和模拟量输入输出模块的硬件开发和数据通信模块的原理;软件方面采用模块化设计的思想依次实现了底层的硬件驱动程序、TCP/IP协议栈、Modbus应用层协议和数据采集与控制输出程序。本文设计实现了该测控终端并对其进行了软硬件的调试,达到了预期的效果,所采用的方案和设计方法合理有效。论文中有许多独特的设计处理方法,具有较强的现实意义,设计开发的测控终端有非常广阔的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 本课题研究现状
• 1.3 本章小结
• 2 RTU 总体方案设计
• 2.1 数据采集测控终端设计概述
• 2.2 嵌入式技术
• 2.3 RTU 总体方案设计
• 2.4 本章小结
• 3 RTU 系统硬件设计
• 3.1 RTU 处理器的设计选型
• 3.2 中央处理单元
• 3.3 数据采集输出模块
• 3.4 数据通信模块
• 3.5 本章小结
• 4 RTU 系统软件设计
• 4.1 硬件驱动程序软件设计
• 4.2 TCP/IP 协议栈设计
• 4.3 Modbus 协议设计
• 4.4 数据采集和控制输出设计
• 4.5 RTU 系统主程序设计
• 4.6 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士期间发表的论文