| 【中文题名】 | 嵌入式小型工业监控系统的设计和应用 |
| 【英文题名】 | Design and Application Research of the Embedded Small Industry Monitoring System |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-10 |
| 【中关键词】 | 嵌入式技术,工业监控系统,嵌入式微处理单元,嵌入式操作系统,, |
| 【英关键词】 | Embedded Technology,Industry Monitoring System,Embedded Microprocessor Unit,Embedded Operating System, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>监视、报警、故障诊断系统> |
| 【论文摘要】 |
目前，工业现场常采用基于PC的工控机组成复杂的监控系统，它具备了丰富的图形交互界面和网络功能。对于大型系统，这种方案是合理、实用的；但对于一些小型系统或复杂的小型设备，采用工控机这样的方案，其体积过大、成本高、对环境的要求过高的弱点就较为突出。部分厂商采用传统的单片系统来实现以上工作，然而单片系统较差的图形处理能力、人机交互能力以及网络通讯能力，使得其很难满足应用对象的需求，而且开发工作也会变得非常复杂、庞大。
本文简述了嵌入式技术在工业监控系统中的研究意义，提出了一种新的小型工业监控系统的模式，其核心是由32位ARM9微处理单元、Windows CE操作系统、必要的通讯接口和人机交互设备组成的嵌入式控制器。接下来探讨了系统的总体功能和硬软件框架。
在硬件上，本文着重对嵌入式控制器进行了设计，采用了Samsung公司的S3C2410X微处理器芯片为核心，并对一些关键部件作了设计，包括：电源、晶振、复位、串行接口、LCD接口、USB接口、SDRAM接口、以太网接口和JTAG接口电路。同时，本文还对系统硬件的抗干扰问题作了研究。
在软件上，本文将系统分为平台层的操作系统定制和应用... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-8 |
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第1章 绪论 |
8-14 |
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1.1 引言 |
8 |
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1.2 嵌入式工业监控系统的概述和特点 |
8-10 |
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1.2.1 基本概念 |
8-9 |
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1.2.2 特点 |
9-10 |
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1.3 嵌入式技术与工业监控系统的发展现状 |
10-12 |
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1.3.1 嵌入式技术的发展现状 |
10-11 |
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1.3.2 工业监控系统的发展状况 |
11-12 |
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1.4 嵌入式技术在小型工业监控系统中应用的意义 |
12-13 |
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1.5 本论文的研究内容 |
13-14 |
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第2章 嵌入式小型工业监控系统的总体结构设计 |
14-18 |
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2.1 系统的需求分析 |
14 |
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2.2 系统的总体设计框架 |
14-15 |
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2.3 系统的总体功能 |
15-16 |
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2.4 系统的硬件框架 |
16-17 |
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2.5 系统的软件框架 |
17 |
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2.6 本章小结 |
17-18 |
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第3章 嵌入式工业控制器的硬件设计 |
18-29 |
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3.1 嵌入式控制器的硬件结构设计 |
18-19 |
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3.2 嵌入式控制器的核心部件(S3C2410X)介绍 |
19-21 |
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3.3 嵌入式控制器的关键部件设计 |
21-26 |
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3.3.1 电源电路的设计 |
21 |
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3.3.2 晶振电路和复位电路的设计 |
21-22 |
|
3.3.3 串行接口电路的设计 |
22-23 |
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3.3.4 LCD(触摸屏)接口电路的设计 |
23 |
|
3.3.5 USB接口电路的设计 |
23-24 |
|
3.3.6 SDRAM接口电路的设计 |
24-25 |
|
3.3.7 以太网接口电路的设计 |
25-26 |
|
3.3.8 JTAG接口电路的设计 |
26 |
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3.4 系统硬件的抗干扰问题 |
26-28 |
|
3.5 本章小结 |
28-29 |
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第4章 嵌入式小型监控系统软件的设计 |
29-53 |
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4.1 引言 |
29 |
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4.2 嵌入式操作系统的定制与移植 |
29-38 |
|
4.2.1 Windows CE在嵌入式监控系统中的应用分析 |
29-30 |
|
4.2.2 Windows CE操作系统的定制移植过程 |
30-31 |
|
4.2.3 Windows CE的设备驱动的开发模式 |
31-32 |
|
4.2.4 串口驱动开发 |
32-38 |
|
4.2.5 Windows CE在 ARM平台上的界面图 |
38 |
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4.3 嵌入式监控系统应用软件的设计 |
38-52 |
|
4.3.1 串行通讯(Modbus/RTU协议)模块 |
38-42 |
|
4.3.2 采集数据管理模块 |
42-44 |
|
4.3.3 I/O点监控模块 |
44-45 |
|
4.3.4 趋势曲线显示模块 |
45-48 |
|
4.3.5 异常报警模块 |
48-49 |
|
4.3.6 控制策略模块 |
49 |
|
4.3.7 以太网通讯(TCP/IP协议)模块 |
49-51 |
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4.3.8 系统的实时性问题 |
51-52 |
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4.4 本章小结 |
52-53 |
|
第5章 嵌入式监控系统在垃圾处理中的应用研究 |
53-65 |
|
5.1 概述 |
53 |
|
5.2 垃圾处理监控系统的工艺流程 |
53-55 |
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5.3 焚烧炉监控系统的设计 |
55-64 |
|
5.3.1 监控对象简介 |
55-56 |
|
5.3.2 系统硬件平台的设计 |
56-58 |
|
5.3.3 系统软件平台的设计 |
58-64 |
|
5.4 本章小结 |
64-65 |
|
第6章 总结与展望 |
65-67 |
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6.1 全文总结 |
65-66 |
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6.2 工作展望 |
66-67 |
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参考文献 |
67-70 |
|
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
70-71 |
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致谢 |
71 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385509 |
