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1、目 录摘要 3Abstract 3第一章 绪论 51.1 系统开发背景 61.2 网络监测的研究内容和形态 61.3 嵌入式系统概述 71.4 研究工作 81.5 本章小结 8第二章 系统设计与硬件电路实现 92.1.1 模式设计 92.1设计方法论 92.1.2 传统设计界方法 92.1.3 现代设计方法 102.2 系统方案选择 112.3 系统架构与需求定义 112.3.2 需求定义112.3.3 硬件平台构成112.4 各单元电路122.4.1电源电路122.4.2 复位电路132.4.3 系统时钟电路142.4.4 以太网接口电路152.4.5光电编码器接口电路172.4.6 系统存
2、储电路172.4.7 电流检测电路182.5 本章小结19第三章 网络通信原理203.1 TCPIP协议栈选择213.2 TCPIP原理223.2.1 TCPIP层次结构223.2.2 各层协议工作原理与相互关系233.4 以太网驱动编写263.5 本章小结27第四章 结语28参考文献29 摘 要传统独立的检测设备服务于现场，局限在一个很小的时空范围内，而其一旦与Internet结合在一起组成了网络化监测系统九可以做到从地球上的任何地点、在任意时间，能获取任何地方的人们所需要的测量信息。电机及其控制器作为一个设备的核心部件，技术水平越来越高，维修监测越来越复杂化，为了方便专业人员的检测和故障早
3、期预警，迫切需要电机及其控制系统的远程监测。本文针对电机系统这一关键设备的远程网络监测，提出了在ARM处理器（主机）上运行嵌入TCP/IP协议的C/OS-系统，远程监控PC(客户机)运行LabVIEW虚拟一起的网络监测方案。在软硬件协同设计原则知道下搭建了由LPC2210 ARM处理器为核心的数据采集与传送硬件平台；充分研究了C/OS-实时操作系统的内核原理与多任务机制；采用了LabVIEW图形化变成环境，直观的实现了网络通信远程客户机的构建与监测数据的可视化。采用网络监测技术、使用网络化仪器，能显著提高测量功效，降低监测、测控工作的人力和财力投入，缩短完成周期，增强测量需求客户的满意程度。关
4、键词：嵌入式系统，TCP/IP协议，电机，远程监测Abstract Traditional services of an independent testing equipment at the scene, the limitations of time and space in a small scope, and its once combined with the Internet formed a network of nine monitoring systems can be done from any place on Earth, at any time, can acces
5、s to any place people need measurement information. Motor and its controller as a core component of equipment, technical level is getting higher and higher, maintenance monitoring of increasingly complex, in order to facilitate professionals early warning detection and failure, there is an urgent ne
6、ed for motor and control system for remote monitoring. In this paper, the electrical system of the key equipment of the remote network monitoring.In hardware and software co-design principles to know the next set up by the LPC2210 ARM processor as the core data collection and transmission hardware p
7、latforms; fully studied C/OS- core principle of real-time operating system with multi-tasking mechanisms.Network monitoring techniques, the use of networking equipment, can significantly improve the measurement of the effectiveness, reducing the monitoring, measurement and control the work of human
8、and financial resources to shorten the complete cycle of measurement needs to enhance customer satisfaction.Key Word: Embedded systems, TCP / IP protocol, electrical, remote monitoring第一章 绪论1.1 系统开发背景电机（包括发电机）及其控制器作为各种设备的核心部件，技术复杂，自动化水平高，在生产过程的管理也很严格，电机一旦发生事故，它带来的后果往往是灾难性的。因此，保证电机安全、可靠、优质、经济运行，他的检测是
9、非常重要和关键的。传统的电机检测往往是基于现场总线的，实时性好，没有远距离要求，但不能满足越来越多的希望在任何时间、任何地点获得检测信息的需要。现代科技向专门化纵深发展，费该领域的人员很难理解其技术难点。电机制造的技术越来越先进。对普通用户而言，维修操作都面临空前的困难，这就要求用户能得到长久的专业的技术支持。因此有必要设计一个连接电机驱动控制系统和INTERNET的数据采集与传输系统，以便对电机的运行状况作远程检测。这样的系统不需要浪费昂贵的PC资源，廉价轻巧且易于安装。电机INTERNET远程监控是工业信息化的一个重要组成，是计算机技术、网络技术和检测技术的结合，能实现对电机的主动见识、测
10、量以及跳读通信等综合性的自动化功能，有助于远程技术服务的准确实施；各种数据能和世界各个节点进行信息共享，对于较难排除的故障可以得到来自世界各地工程师的帮助。另一方面这样的检测器具有很好的应用价值，具有强大的生命力和广阔的应用前景。本文对电机检测引入嵌入式网络监控的解决方案。他在嵌入式操作系统软件平台上工作，加入TCP/IP协议，系统自身就具有局域网甚至互联网上网功能，这样就为远程监控和远程故障诊断及维护提供了方便。嵌入式的点击数据采集硬件单元对点击运行参数进行检测，并把数据通过INTERNET传送到远程检测主机中，专业人员就可以远程对设备的运行进行即使、准确检测，对其故障先兆作出判断和预测，采
11、取有效措施解决问题，就可以保证大型机组安全运行，防止恶性事故的发生。避免定期检修引起的生产停顿、预防和消化故障，提高设备运行的可靠性、安全性和有效性，先期把故障损失降低到最低水平。因此，开发这样一套具有特色并且使用的电机远程监测系统，无论是经济上还是技术上，都具有重要的现实意义。1.2 网络监测的研究内容和形态 近年来，新型微处理器的速度不断提高，采用流水线、RISC结构和CACHE等先进技术，极大提高了计算机的数字处理能力和速度。在数据采集方面，数据采集卡、仪器放大器、数字信号处理芯片等技术的不断升级和更新，也有效的加快了数据采集的速率和效率。与计算机技术紧密结合，意思当今仪器与测控技术发展
12、的主潮流。对微机化仪器做具体分析后，不难发现，配以相应软件和硬件的计算机将能够完成许多仪器、仪表的功能，使之上相当于一台多功能的通用测量仪器。这样的现代仪器设备的功能已经不在由按钮和开关来限定，而取决于其中存储器软件的多少。从这个意义上看出，计算机与现代仪器设备日趋相同，两者间以表现出全局意义的相通性。 网络化仪器服务于人们从任何地点、在任意时间都能够获取到测量信息（或数据）的所有硬件、软件条件的有机结合，已远远超出传统的单个式独立仪器的范畴，且也不是传统单个式独立仪器的简单结合。网络技术已开始逐渐成为仪器控制与测量的主要工具。 UNIX、WINDOWS NT、WINDOWS2000、NETW
13、ARE等网络化计算机操作系统，为逐渐网络化测试系统带来了方便。标准的计算机网络协议，如OSI开放系统互连参考模型RM、INTERNET上使用的TCP/IP协议，在开放性、稳定性、可靠性方面均有很大优势，才哟就那个他们很容易实现测控网络的体系结构。在开发软件方面，软件是虚拟仪器开发的关键，比如LABVIEW和LABWINDOWS/CVI的功能都十分强大，不仅使虚拟仪器的开发变得简单方便，而且为把虚拟仪器做到网络上，提供了可靠，便利的技术支持。LABWINDOWS/CVI中封装了TCP类库，可以开发基于TCP/IP的网络应用。LABVIEW的TCP/IP和UDP网络VI能够与远程应用程序建立通信，其具有的INTERNET工具箱还为应用系统增加了EMAIL、FTP和WAB的能力；利用远程zidon规划VI，还可以对控制其他设备的分散VI进行控制。 把TCP/IP协议作为一种嵌入式的应用，潜入现场智能仪器(主要是
