嵌入式无线网络测控平台的研制与特性研究

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1、摘要近年柬，工业测控已经从传统的单机仪器、局部的自动测控系统发展到全分布式的网络化测控系统，网络化是现代测控技术的主要特点之一。以Ethcmet作为系统中的核心网，以工业级的现场总线作为本地设备节点问的传输媒介，这就是一个工业网络测控系统的典型结构。现场总线本质安全，数据传输速率高、传输距离远，并且有着较好的抗干扰性能。但是，物理链路受空测位置限制，网络扩展性差，这是有线方式的不足。随着无线通信技术的不断发展，尤其是一些短距离、非标准无线射频协议的无线技术的兴起，无线网络在工业测控领域展现了良好的应用前景。本文就嵌入式网络测控系统的功能要求，提出了一套基于无线技术的解决方案；该方案组

2、网简单，健壮性强，可随时根据需要增加或删减网络节点，具有较好的实用价值。本文的工作主要体现在以下几个方面：l、设计了基于32位ARM7处理器S3C44BOX的嵌入式无线网络测控系统的硬件平台。该平台提供了串口和网口，预留IIS声音接口供后续之用，通过网口连接到Ethemet，利用nRF2401无线芯片作主控节点和各从节点间的通信媒介，采用的是主从式的无线网络结构。2、移植了嵌入式实时操作系统ttC／OS．1I，实现了UDP协议，编写了nRF2401的驱动和通信程序，实现了主控节点与远端PC机、主控节点与各从节点的相互通信。3、分析了系统实时性、安全性和可靠性的问题，并就如何提高这些性

3、能指标给出了具体的改善措施。4、将该测控系统应用到粮情测控系统中，给出了具体的设计方案。关键词：网络化测控无线网络嵌入式系统ARMnRF2401TCP／IPI-lC／OS—II实时性安全性可靠性粮情测控AbstractRecently,industrymeasurement&controlsystem．whichorientedfromasingleinstrumentoralocalautomaticsystem，hasbecomeatotallydistributednetworksystem．Networkistheprimaryfeatureofmodemmeasuremen

4、t&controltechnologies．Thetypicalstructureofindustrynetworkmeasurement&controlsystem(INMCS)includesEthemetfunctioningasacorenetwork，andindustrialFieldbuswhichactsthetransmissionmediaoflOCaldevicenodes．FieldbUSholdsmanymerits，forinstance，ithasintrinsicsafetyperformance，highdatatransmissionrate，lo

5、ngdatatransmissiondistance，andmostofall，stronganti—interferencecapability．However，itsphysicallinkssuffertherestrictionofspacepositionandthenetworkhaspoorexpansion，allofthosearetheshortageofwiredconnection．Withtheincessantdevelopmentofwirelesscommunicationtechnologies，especiallysomeoneswithshort

6、—distancenonstandardRFprotocols，wirelessnetworkhasbeenexhibitingabrightapplicationprospectinthefieldofindustrymeasurement&controlInviewoffunctionneedsforembeddednetworkmeasurement&controlsystem，thispaperdesignedandimplementedaresolutionschemebasedonwirelesstechnology．Theschemepossessesabeneract

7、ualvalue，forexample，simpleandeffectivetopologystructureands”ongrobustness．ThenetworkCanaddorsubtractnodesatanymomentaswell．Theresearchworkofthispaperliesinthefollowingareas1．designedandrealizedthehardwareplatfortnofembeddedwireles