基于Winodws CE的嵌入式网络监控系统的设计与实现 02 Windows, Software, 网络监控, 应用程序, 应用软件

samwalton

对于Windows CE而言，原始设备制造商（OEM）能开发硬件适配层OAL（OEM Adaptation Layer），其他开发者可以开发内部驱动程序、可安装驱动程序及运行在嵌入式设备上的应用程序。独立软件提供商ISV(Independent Software Vendor)能独立于硬件平台开发应用软件：
（1） 32位多线程、多任务、完全抑占式的操作系统；
（2） 强大的图像显示功能支持，用户能定制完全自己风格的操作界面；
（3） 支持大部分Win32 API，使得基于其他Windows的应用程序地 方便地移值到Windows CE上；
（4） 体积小，并能够从ROM直接启动，无需硬盘，不存在系统崩溃和病毒感染问题。
Windows CE是为便携式电脑设计的新型平台。它提供Windows操作系统的坚实子集。同时，微软公司为Windows CE的开发提供了一套完整且功能强大的系列工具，从硬件调试到软件开发都为用户提供了方便。
3 系统组成及结构
3.1 主控台
主控台是整个系统的核心，主要由PC/104系统、控制台面板（键盘）和液晶显示器组成，需要接入互联网。其结构如图2所示。
3.2 网络控制器
网络控制器硬件如图3所示。
处理器采用美国德州仪器有限公司（TI）的MSP430,与主控台通过RS-232通信，下层接CAN总线中转器，同时通过无线收发模块与遥控器进行无线连接。网络控制器负责主控台各部分权限的分配，并可以减少用于与控制台通信的CAN卡的数量。
3.3 提升机控制器
提升机控制器硬件如图4所示。
处理器采用Philips公司的89C51RD+单片机，用计数器读码盘转过的角位移，向上位机发送时折算成线位移。同时采用霍尔传感器采集三路电流值，对电机实现过流保护。
交流变频电机控制部分采用光电式码盘测量电机转角，实现闭环控制，如图5。
3.4 灯具控制器
每个灯配一个控制器。处理器选择Philips公司带A/D的80C552EFA单片机，其硬件结构如图6所示。
灯具控制器接收解释上位机发来的命令，然后执行命令。若上位机需要返回值，则执行后向上位机发返回帧。采用中断方式接收命令。主要功能有：
（1） AD采样各个自由度的角位移量；
（2） 根据设定位置值，通过算法反自由度调到相应位置；
（3） 实现各自由度的限位功能；
（4） 出现异常给上位机发异常命令。
4 网络监控系统的实现
4.1 系统硬件特点
嵌入式网络监控系统是可移动的小型化控制系统。硬件是研华公司的PCM-3350 PC/104及LCD显示器。与一般的台式PC系统相比，PC/104嵌入式系统体积小，结构紧溱，系统模块化；与单片机系统相比，PC/104资源丰富，运算速度快，产品系列化，可靠性高，可以充分利用丰富的软件资源和成熟高效的应用开发平台，有利于提高开发效率和系统的可靠性，适合数据量大、数据类型多的数据采集和处理系统。
4.2 系统功能
主控台负责用户命令向下的传递并显示下层向上反馈的信息。因此，监控系统与底层设备有大量的数据交换，需要处理大量的实时信息，对实时性的要求比较高。而采用嵌入式操作系统Windows CE 3.0可以满足系统对实时性的要求。
同时，网络监控系统需要接入互联网，以便实现远程网络通信功能，进行远程诊断。远程诊断的目的就是能将现场设备的状况及时传到维修中心的计算机网络上，维修中心能够对设备进行监控。及时了解设备出现的故障，指导现场人员对设备进行维修。因此，系统需要通过网络把现场系统的一些特殊工作状态信息传递到现场控制室和远端的维修中心。此外，本地系统工作时也需要实时监测系统的运行状态。给出各个提升机和灯具有状态信息，有错误及时报 警，并报靠故障位置和故障类型，使系统易于维护和检修。