论文摘要
随着现代建筑的不断增多,火灾隐患增加,人们防火意识逐渐增强。火灾自动报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程。火灾自动报警系统的主要任务是完成探测和报警的功能,探测火灾隐患,通过联动控制,消除火灾隐患,防范于未然。随着智能化建筑的兴起,以及微电子技术、自动控制技术、计算机技术等的飞速发展,人们对火灾报警系统提出了更高的要求,使得火灾报警系统也出现了智能化的趋势。嵌入式系统已经大量应用于各种领域,网络技术的发展使嵌入式系统的网络功能日益完善。具有简单网络服务器功能的嵌入式系统通过浏览器就能远程监测被测控对象的实时状态并进行控制操作。而且嵌入式系统可以根据应用进行软硬件的定制,特别适用于对成本、体积、功耗有严格要求的各种远程测控设备。本文采用目前国内外普遍采用的ARM+uClinux嵌入式系统,对uClinux下实现静态、动态Web服务器的方法进行了研究,实现了对能接收、传递和显示火灾报警等信号,并能对现场消防设备发出控制信号的火灾报警远程监控系统的设计,构建了一个基于ARM处理器和uClinux操作系统的嵌入式B/S模式的远程监控系统。本文以基于ARM7的EX44B0开发板为嵌入式硬件平台,建立了交叉编译开发环境,给出了本系统的整体方案和总体框架；研究了嵌入式uClinux操作系统的小型化方法和设计要点,移植了嵌入式操作系统uClinux和Boa服务器,为本系统的主体软件设计构建了一个软件开发平台；介绍了火灾自动报警监控系统各个模块的功能和电路.设计,并对涉及的TCP/IP协议、HTML表单、CGI技术等关键技术进行了深入研究,设计了基于uClinux的嵌入式火灾自动报警监控系统的的相关应用程序源码和HMI界面；设计、制作了输入电路板,实现了对现场火灾探测设备信号查询并对联动设备发出相应控制信号等功能。测试结果表明,本系统能在局域网范围内稳定运行,具有一定的实用性和参考价值。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 火灾自动报警系统的发展现状1.2 嵌入式系统概述1.2.1 嵌入式系统的组成1.2.2 嵌入式系统的特点1.3 嵌入式Web监控系统1.4 论文的主要工作及意义第二章 系统总体架构及硬件平台的搭建2.1 嵌入式系统硬件基本结构介绍2.2 嵌入式处理器2.2.1 嵌入式处理器的选择2.2.2 ARM简介2.2.3 ARM微处理器的特点及型号2.2.4 ARM微处理器的寄存器结构及指令结构2.2.5 ARM7微处理器系列2.3 嵌入式开发板介绍2.3.1 ARM处理器S3C44B02.3.2 RTL8019AS网络控制器2.3.3 开发板电路图2.3.4 开发板资源2.4 本章小结第三章 uClinux嵌入式操作系统与应用程序开发3.1 uClinux嵌入式操作系统概述3.1.1 嵌入式操作系统的选择3.1.2 uClinux介绍3.1.3 uClinux的特点3.2 交叉编译环境的建立3.2.1 概述3.2.2 Vmware下安装Linux操作系统3.2.3 安装交叉编译工具3.3 uClinux内核编译3.3.1 解压uClinux的源码包3.3.2 配置内核和用户选项3.3.3 编译uClinux3.4 下载并运行uClinux3.4.1 烧写BootLoader3.4.2 移植并运行uClinux3.5 添加用户应用程序到uClinux3.5.1 标准方法3.5.2 FTP传输3.5.3 NFS挂载应用程序3.6 本章小结第四章 嵌入式WEB服务器的设计4.1 嵌入式Web服务器原理4.2 uClinux下Web服务器的实现4.3 uClinux下实现动态Web页面的CGI技术4.3.1 CGI技术的选择4.3.2 CGI工作原理4.3.3 CGI的参数传递方式4.3.4 CGI实现4.4 本章小结第五章 火灾自动报警监控系统的实现5.1 系统总体架构5.1.1 系统功能5.1.2 总体方案5.1.3 设计说明5.2 接口硬件设计5.2.1 GPIO分配5.2.2 报警信号输入电路5.2.3 联动控制输出电路5.3 HMI实现与功能5.3.1 HMI方案选择5.3.2 登录界面及主操作界面5.4 远程监控CGI程序设计5.4.1 S3C44B0的I/O配置5.4.2 探测设备监视模块设计5.4.3 设备控制模块设计5.5 本章小结第六章 总结与展望致谢参考文献附录A 攻读硕士期间发表的论文及科研情况附录B 输入电路原理图
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