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基于ARM的网络水文站

论文摘要

由于现代电子技术、传感技术、通信技术和计算机技术的迅速发展，自动化检测成为一个广泛的热门研究内容。水文监测技术也从传统的人工检测向自动化检测转变，水文自动化检测不仅能够及时准确的传输数据，还能节约大量的人力物力资源、保障检测人员的人身安全。本文研究的网络文水站采集的水文数据包括：水位，水流量，挟沙量主要水文检测数据。传感器将水文数据送到控制系统，系统将模拟信号转换为数字信号并存储，最后以访问系统WEB页的形式显示出来。由于系统采用internet传送数据，所以可以克服监测点分散，分布范围广的问题，尤其可以减少抄、传数据的人力和物力的耗费。所有水文数据可以逐级上传，保证水利检测部门及时反应、决策。监测点设计成专用模块，无需专人看守，极大的提高了自动化监测能力。系统采用LPC2214作为核心处理芯片，采用实时操作系统μC／OS-Ⅱ并在上面实现一个TCP／IP协议栈来完成以太网的设计。系统使用一个10M的以太网接口芯片RTL8019接入到internet，最终完成网络水文站的功能。为了增强系统的可靠性，系统还增加了USB接口，以方便在网络出现故障的时候数据转移备份。在μC／OS-Ⅱ嵌入式操作系统平台上开发软件，绝大部分软件采用了标准的ANSIC语言编写，软件的可移植性强。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 引言
  • 1.1 选题依据与研究意义
  • 1.2 国内外研究现状以及发展方向
  • 1.3 课题来源及研究成果特色
  • 第2章 系统方案的选择
  • 2.1 传感器选择
  • 2.2 系统传输协议选择
  • 2.3 主控制器芯片选择
  • 2.4 以太网芯片的选择
  • 2.5 接口芯片的选择
  • 2.6 操作系统选择
  • 第3章 系统硬件设计
  • 3.1 信号调理电路
  • 3.2 ARM主控系统
  • 3.2.1 时钟与复位电路设计
  • 3.2.2 TRL8019网卡电路:
  • 3.2.3 USB接口电路设计
  • 3.2.4 其它接口电路设计
  • 3.3 电源设计
  • 3.4.系统设计注意事项
  • 第4章 系统软件设计
  • 4.1 软件的结构层次
  • 4.2 软件开发环境
  • 4.3 μC/OS—Ⅱ操作系统的移植
  • 4.3.1 μC/OS—Ⅱ操作系统的组成
  • 4.3.2.μC/OS—Ⅱ操作系统的移植条件
  • 4.3.3 μC/OS—Ⅱ移植需要解决的问题和解决办法
  • 4.3.4 基于μC/OS—Ⅱ的实时多任务软件设计
  • 4.4 TCP/IP协议栈设计
  • 4.4.1 以太网驱动程序的编写
  • 4.4.2.以太网层程序的编写
  • 4.4.3.ARP协议处理程序
  • 4.4.4.IP协议处理程序
  • 4.4.5 ICMP协议处理程序
  • 4.4.6 TCP协议处理程序
  • 4.4.7.SOCKET API程序
  • 4.5 嵌入式WEB服务器的功能实现
  • 4.5.1 超文本传输协议
  • 4.5.2 基于TCP/IP的WEB服务器实现
  • 4.6 USB接口软件设计
  • 第5章 系统测试
  • 5.1 精确度测试
  • 5.2 系统WEB服务器测试
  • 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/cadb5a90f3f4c59cbc660f09.html