| 【中文题名】 | 基于TCP/IP协议的水情遥测终端的研究与实现 |
| 【英文题名】 | Research and Realization of Hydrology Telemetric Terminal Based on TCP/IP Protocol |
| 【学科专业】 | 信号与信息处理 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-12 |
| 【中关键词】 | TCPIP协议,水情遥测,以太网技术,ATmega128,, |
| 【英关键词】 | TCP/IP protocol,Hydrology Telemetric,Ethernet Technology,ATmega128, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>远动技术>远动化系统>远距离测量、远距离测量系统> |
| 【论文摘要】 |
水利行业的遥测系统是应用传感器技术、通信技术和计算机技术进行江河流域降雨量、水位、闸门开度等数据的实时采集、报送和处理的信息系统。该系统可以为水利部门提供及时准确的信息，提高水利部门的管理水平。
本课题设计了一种基于TCP／IP协议的水情遥测终端。该终端采用以太网技术和B／S网络结构进行通信，因而位于水利部门管理中心的上位机可以通过通用的IE浏览器实时浏览测点的雨量、闸门开度等数据。
论文首先简要回顾了国内外相关的水情遥测系统的发展历史和方向。继各种无线通信和传统的PSTN通信方式后，本文提出了采用ATmega128单片机和以太网通信方式实现水情遥测系统的设计思想，充分利用目前比较成熟的网络技术与设施，不仅能实现更多资源的共享，降低组建系统的费用，还可提高遥测系统的性能，并拓宽其应用领域。通过分析和比较各种网络接入方案后，确定采用单片机+网卡芯片的方式。设计方案分为硬件设计和软件设计。硬件设计部分主要包括处理器模块、人机接口模块、数据采集模块和通信模块的设计。软件设计部分在剖析了TCP／IP协议和系统需求的基础上，对标准TCP／IP协议进行了精简。在此基础上，实现了HTTP协议。对该... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
5-6 |
|
Abstract |
6-10 |
|
第1章 绪论 |
10-13 |
|
1.1 国内外发展和研究现状 |
10-11 |
|
1.2 课题的来源和意义 |
11 |
|
1.3 课题主要研究内容 |
11-13 |
|
第2章 水情遥测系统总体设计 |
13-17 |
|
2.1 系统网络结构体系选择 |
13-14 |
|
2.1.1 B/S模式与C/S模式简介 |
13 |
|
2.1.2 B/S模式与C/S模式的优缺点比较 |
13-14 |
|
2.2 网络化实现方案 |
14-15 |
|
2.3 系统工作体制的选择 |
15 |
|
2.4 水情遥测终端的主要功能和技术指标 |
15 |
|
2.5 系统总体结构 |
15-16 |
|
2.6 本章小结 |
16-17 |
|
第3章 以太网技术与TCP/IP协议 |
17-25 |
|
3.1 以太网技术 |
17-18 |
|
3.2 TCP/IP协议简介 |
18-20 |
|
3.2.1 OSI七层参考模型 |
18-19 |
|
3.2.2 基于以太网的TCP/IP参考模型 |
19-20 |
|
3.3 嵌入式TCP/IP协议 |
20-24 |
|
3.3.1 ARP协议标准 |
21-22 |
|
3.3.2 IP协议 |
22-23 |
|
3.3.3 ICMP协议 |
23 |
|
3.3.4 TCP和UDP协议 |
23 |
|
3.3.5 HTTP协议 |
23-24 |
|
3.4 本章小结 |
24-25 |
|
第4章 嵌入式水情遥测终端硬件设计 |
25-34 |
|
4.1 设计目标 |
25 |
|
4.2 遥测终端硬件构成 |
25-26 |
|
4.3 嵌入式遥测终端硬件平台 |
26-33 |
|
4.3.1 嵌入式AVR处理器 |
26-27 |
|
4.3.2 数据采集模块 |
27-29 |
|
4.3.3 以太网通信模块 |
29-33 |
|
4.3.4 人机接口模块 |
33 |
|
4.4 本章小结 |
33-34 |
|
第5章 嵌入式水情遥测终端软件设计 |
34-60 |
|
5.1 软件总体概述 |
34 |
|
5.1.1 遥测终端的主要功能 |
34 |
|
5.1.2 集成开发环境 |
34 |
|
5.2 主控程序及中断程序设计 |
34-36 |
|
5.2.1 主控程序设计 |
34-35 |
|
5.2.2 中断程序设计 |
35-36 |
|
5.3 以太网驱动程序设计 |
36-40 |
|
5.3.1 相关数据结构 |
36-37 |
|
5.3.2 驱动程序设计 |
37-40 |
|
5.4 ARP协议实现程序 |
40-42 |
|
5.4.1 报文格式及相关数据结构 |
40-41 |
|
5.4.2 ARP报文的封装 |
41 |
|
5.4.3 ARP协议模块的处理流程 |
41-42 |
|
5.5 IP协议实现程序 |
42-46 |
|
5.5.1 IP首部格式及相关数据结构 |
42-44 |
|
5.5.2 IP数据报的封装 |
44 |
|
5.5.3 IP协议模块的处理流程 |
44-46 |
|
5.6 ICMP协议实现程序 |
46-47 |
|
5.6.1 报文格式及相关数据结构 |
46 |
|
5.6.2 ICMP报文的封装 |
46-47 |
|
5.6.3 ICMP协议模块的处理流程 |
47 |
|
5.7 TCP协议实现程序 |
47-55 |
|
5.7.1 TCP首部格式及相关数据结构 |
47-49 |
|
5.7.2 TCP连接的建立与终止 |
49-50 |
|
5.7.3 TCP精简状态机 |
50-51 |
|
5.7.4 TCP协议模块的处理流程 |
51-55 |
|
5.8 应用层软件 |
55-58 |
|
5.8.1 HTTP报文结构 |
55-57 |
|
5.8.2 HTTP协议模块的处理流程 |
57-58 |
|
5.9 TCP/IP协议栈数据接收流程 |
58-59 |
|
5.10 本章小结 |
59-60 |
|
第6章 遥测终端功能测试与性能分析 |
60-65 |
|
6.1 网页编辑语言HTML |
60 |
|
6.2 遥测终端的功能测试 |
60-63 |
|
6.2.1 遥测终端ICMP协议功能测试 |
60-61 |
|
6.2.2 HTTP功能测试 |
61-63 |
|
6.3 终端运行的可靠性分析 |
63 |
|
6.3.1 选用高可靠性元器件 |
63 |
|
6.3.2 高层次的可靠性措施 |
63 |
|
6.4 抗干扰技术 |
63-64 |
|
6.4.1 硬件抗干扰的措施 |
64 |
|
6.4.2 软件抗干扰的措施 |
64 |
|
6.5 本章小结 |
64-65 |
|
第7章 总结与展望 |
65-67 |
|
7.1 工作总结 |
65 |
|
7.2 工作展望 |
65-67 |
|
附录A 微处理器接口原理图 |
67-68 |
|
附录B 网卡接口原理图 |
68-69 |
|
附录C 传感器接口原理图 |
69-70 |
|
附录D 人机接口原理图 |
70-71 |
|
参考文献 |
71-73 |
|
致谢 |
73-74 |
|
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
74 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.389568 |
