基于EWS的EPA蓝牙数据收集系统设计.docx

基于EWS的EPA蓝牙数据收集系统设计caojing导语：针对基于EPA协议的工业现场远程访问和监控问题，简述基于MPURabbit2000的EPA蓝牙数据收集系统的工作原理。摘要：针对基于EPA协议的工业现场远程访问和监控问题，简述基于MPURabbit2000的EPA蓝牙数据收集系统的工作原理，利用MPU内部的TCPIP协议栈和DynamicC开发工具，给出有关软件实现的代码框架构造。在此根底上，进展系统的嵌入式Web效劳器设计。通过CCI通信程序的设计及在系统界面阅读中的应用，验证设计的可行性。该设计对嵌入式系统应用于工厂现场的无线Web接入具有重要的参考价值。关键词：EPAEWSRabbit2000动态C嵌入式Web效劳器HTTP协议EPAEthernetforPlantAutomation基于以太网IEEE802.3、无线局域网IEEE802.11和蓝牙IEEE802.15等信息网络COTSCommercial-Off-The-Shelf通信技术和TCPUDPIP协议，是一种适用于工业自动化控制系统装置与仪器仪表间，和工业自动化仪器仪表间数据通信的工业控制网络技术。蓝牙技术是一种线缆替代短间隔无线通信技术，工业现场某些工业设备需要安装在恶劣的工业环境中，采用蓝牙技术可以防止工业现场布线遇到的问题。嵌入式Web效劳器的出现知足了工业控制网络低本钱远程控制的需要。本文将两者结合起来设计和开发了知足EPA工业控制网络需求的蓝牙数据收集器，以嵌入式Web效劳器EWSEmbeddedWebServer技术为根底，结合Rabbit2000的网络通信功能，利用现有的网络技术如HTTP、CGI、SSI等，将蓝牙无线方式收集到的现场数据传送到效劳器端，效劳器以网页的形式，提供应远程用户使用。2基于嵌入式Web效劳器的蓝牙数据收集系统设计基于嵌入式Web效劳器的蓝牙数据收集系统模型如图l所示。蓝牙数据收集器是基于EPA协议的。远程监控用户通过企业内部网络连接到嵌入式Web效劳器上，控制蓝牙芯片完成数据收集，并将收集到的数据返回嵌入式Web效劳器，显示在远程管理终端的Web阅读器上。2.1系统硬件构造设计基于EPA协议的蓝牙数据收集器的系统构造如图2所示。它包括微处理器、蓝牙模块、数模DA转换模块、模数AD转换模块、液晶显示模块、Flash存储器和以太网控制器模块，其中：蓝牙模块、数模DA转换模块、模数AD转换模块和液晶显示模块通过其接口电路分别与微处理器的串行通信接口连接。蓝牙模块采用的串口波特率是57600bps；微处理器的工作主频率是11.0592MHz、从频率是32.768kHz；蓝牙模块的工作电压是3.3V，这需要一个5V到3.3V的电压转换电路；图2中芯片没有标明电源引线的都需提供5V电压。22工作原理翻开蓝牙数据收集器的电源开关时，系统进展自检。系统自检通过后，蓝牙数据收集器对蓝牙进展初始化，并在其覆盖范围内搜寻另外带有蓝牙芯片的现场设备。假设发现上述设备，各自的链路管理器就会发现对方，就可以在需要时鉴权和认证后建立通信关系。在需要进展现场数据收集时，将AD转换模块的输入端口通过外围接口电路与被收集对象相连。AD转换模块获得启动命令后，收集现场数据并交给微处理器进展处理，处理后的数据通过蓝牙模块发送给相关控制设备，可以以将处理后的数据传给嵌入式Wek·效劳器。同时，系统还配有一路DA转换输出，在需要模拟量输出时，可将DA转换器的输出端口通过外围接口电路与被控对象相连，程序将控制指令发给DA转换模块，DA转换模块接收到控制指令后转化为模拟量传送给现场设备，使现场设备按照控制指令进展工作。23软件总体设计基于EPA协议的蓝牙数据收集系统软件构造示意图如图3所示。3嵌入式web效劳器的实现31嵌入式web效劳器体系构造该系统的嵌入式Web效劳器体系构造如图4所示。嵌入式Web效劳器在本系统中处于用户和应用系统的中间。嵌入式Web效劳器必须提供假设干机制实现对现场设备的监视和控制，为阅读器提供和发送Web页并处理阅读器提交的数据引。嵌入式Welh效劳器设计难点之一是利用Rabbit2000来实现通过阅读器进展远程访问的才能，本系统采用cGI和SSI技术来实现；难点之二是嵌入式通信程序开发。本系统以Rabbit2000微处理器作为控制芯片，利用zworld公司提供的支持TcPIP协议的通信子程序库，在Dynamicc集成开发环境下可以实现快速开发。3.2前台FORM表单的编制和界面设计用户提交的各种命令恳求主要是采取FRM表单形式提交给cGI程序的引。FcRM是，超文本标记语言的一种标识，可以用任何一种文本编辑器来编辑，存为文件可以被wWW阅读器识别。数据输入尽量采用下拉框输入，界面友好。3.3HTTP协议处理流程HTTP协议处理的设计是嵌入式Web效劳器系统的核心局部。CGI是一个用于定义Web效劳器与外部程序之间通信方式的标准，可以用作一个扩展Web效劳器功能的接口，通过CGI可以实现与访问Web网页的用户交互。从本质上讲CGI就是一个效劳机制。当用户通过Web阅读器向HTTP效劳器发出一条具有GET或者POST命令格式的恳求，效劳的详细步骤如下：前台客户机利用阅读器使用TCPIP协议，与效劳器建立连接，发送URL恳求；效劳器调用存入Rabbit2000芯片里的CGI程序，使用客户机传递的参数作为CGI程序的参数；CGI以能被识别的格式返回处理结果给HTTP效劳器；HTTP效劳器将数据返回客户端处理，并通过阅读器显示CGI执行的结果。图5显示了上述阅读器和效劳器通过CGI程序实现交互的全经过。效劳器端附件SSI是一种简单的动态Web页面生成技术。SSI定义了一组可以嵌于文本中的标记，在送往客户端阅读器前，Web效劳器先作预处理。可以把SSI想象成嵌于页面的特殊程序。下面举一个蓝牙数据收集系统进展蓝牙芯片初始化的例子，其中SSI的命令字为exec，参数为showinitial，通过pec_flashspee里的PEC_FUNCTION，“showinitial，0show_initial，0，NULL，NULL语句与主程序里面CGI函数中的intshow_initialHttp-Statestate建立关系，并返回此函数结果在文本里面显示。