【毕业学位论文】(Word原稿)嵌入式水文信息采集智能终端的研究与设计-控制理论与控制工程

分类号： 学校代号： 11911 密级： 学 号： 广东工业大学学位论文 嵌入式水文信息采集智能终端 的研究与设计 刘泽建 指 导 教 师 ： 程良伦 教授 学 科 门 类 ： 工 学 专 业 名 称 ： 控制理论与控制工程 申请学位级别： 硕 士 论文提交日期： 2006 年 4月 25 日 论文答辩日期： 2006 年 5月 学位授予单位： 广东工业大学 摘要 I 摘 要 水文信息现代化建设是我国 国民经济持续、健康和稳定发展的重要基础和保障，而先进的水文信息采集技术和采集手段是水文信息现代化建设的重要组成部份，因此本文提出了嵌入式水文信息采集智能终端的研究和设计，旨在研究和设计出一种集采集和控制于一体的远程无线水文信息采集终端，同时将其应用于东莞市 东引工程水文信息采集与控制系统中 。 嵌入式水文信息采集智能终端是采用 目前比较 先进的嵌入式技术和 够对多种水文信息进行采集、存储、查询和无线传输的嵌入式智能终端，同时还能够完成对泄洪、排污、排水等闸门的控制任务。 嵌入式水文信息采集智能终端的设计主要包括硬件平台的构建和系统软件的开发。硬件平台的构建是整个系统的基础和难点， 在本论文中采用基于 3处理器，采用西门子的 为通信模块，其 硬件电路设计主要包括 核心板电路设计、扩展板电路设计、 数据采集模块 )电路设计和 时还 包括 统软件的开发主要包括驱动程序的设计、通信程序的编写和 这一部份作者完成了 成了基于 嵌入式 还进行了部份通信程序的设计工作。 本文 研究与设计的嵌入式水文信息采集智能终端符合 水文信 息采集自动化、信息化的要求， 完成了嵌入式水文信息采集智能终端硬件平台的设计和部份系统软件的编写，为最终将该系统推入市场并广泛应用奠定了坚实的基础。 关键字： 嵌入式系统；水文采集；广东工业大学工学硕士学位论文 he is of to is of of it it of it as of is in it 3it as of At it of of UI to CD to t/to to 东工业大学工学硕士学位论文 录 摘 要 I 录 一章 绪 论 1 论文的研究背景和意义 . 1 究背景 . 1 究意义 . 2 目来源 . 3 内外研究现状 . 3 外研究现状 . 3 内研究现状 . 4 论文的主要研究内容 . 4 本章小结 . 5 第二章 构建嵌入式水文信息采集智能终端硬件平台 6 统需求及硬件总体方案设计 . 6 统需求 . 6 统硬件平台总体设计方案 . 7 统硬件电路详细设计 . 8 心板硬件设计 . 8 3能概述 . 8 口电路设计 . 9 口电路设计 . 9 统晶振电路设计 . 10 展板硬件电路设计 . 10 源电路设计 . 10 路设计 . 11 口电路设计及 块 . 11 目 录 V 口电路及 展模块的设计 . 13 口及触摸屏电路设计 . 14 00M 以太网接口电路 . 15 统硬件 计及调试 . 15 本章小结 . 17 第三章 嵌入式水文信息采集智能终端驱动程序设计 18 入式 统移植和文件系统的建立 . 18 统驱动程序开发 . 20 入式 动程序概述 . 20 能终端 动程序设计 . 21 智能终端 动程序设计 . 24 能终端 信模块驱动程序设计 . 27 本章小结 . 29 第四章 发环境的建立及移植 31 入式 况及比较 . 31 t/发环境的建立及移植 . 33 立 发环境 . 33 硬件平台上的移植 . 38 t/文显示解决方案 . 38 本章小结 . 44 第五章 嵌入式水文信息采集智能终端 计 45 入式数据库 系统中的移植与应用 . 45 入式数据库 介 . 45 入式数据库 安装与移植 . 46 的编译 . 46 硬件平台上的移植 . 47 系统中的应用 . 48 于 总体设计方案 . 50 用程序总体设计方案 . 50 体设计方案 . 50目 录 于 11 的 程序设计 . 52 录界面设计 . 52 统加载界面设计 . 54 统主操作界面设计 . 55 河水情实时查询界面设计 . 57 河水情历史查询界面设计 . 58 时水文数据结果显示界面设计 . 59 面在系统中的移植和显示 . 62 本章小结 . 64 结 论 65 参考文献 66 攻读学位期间发表的学术论文 70 攻读学位期间参加的科研项目 71 独创性声明 72 致 谢 73 附录 1 核心板电路图之一 74 附录 2 核心板电路图之二 75 附录 3 核心板 之一 76 附录 4 核心板 之二 77 附录 5 核心板 之三 78 附录 6 扩展板 10M 以太网接口电路图 79 附录 7 扩展板 80 附录 8 展板电路图 81 附录 9 展板 82 附录 10 块电路图 83 附录 11 嵌入式水文信息采集智能终端实物效果图 84 附录 12 登录界面 程序 85 I 1 of . 1 . 1 . 2 of . 3 . 3 . 3 . 4 of . 4 of . 5 of 6 of . 6 . 6 of . 7 of . 9 of . 9 of 3. 9 . 10 . 10 of . 11 of . 11 of . 11 of . 12 of . 12 PI O . 14 of CD . of 0M/100M . 16 . 16 of . 18 of 19 of of . 18 of . 21 of . 21 CD of . 22 of . 25 of . 28 of . 30 UI 32 of . 32 t/. 33 t/. 34 t/in . 39 t/. 39 of . 45 of 46 in . 46 of . 46 . 47 . 47 in . 48 in . 49 t/. 51 of . 51 of UI . 52 UI t . 53 of . 53 of . 55 of . 56 广东工业大学工学硕士学位论文 of . 57 of . 59 of of . 60 . 63 of . 65 66 68 72 73 74 75 of 76 of 77 of 78 of 79 of 80 0M 81 CB of 82 O 83 CB O 84 85 of 86 t/E of 87 第 一 章 绪论 1 第一章 绪 论 以水文信息 采集终端为基础的水文信息采集系统是 水文信息现代化建设的关键和基础，因此本论文 根据 实际需要 提出了 嵌入式水文信息采集智能终端的研究与设计。 本章 主要分析本课题 研究 的必要性、可行性及其意义， 分析了国内外对嵌入式水文信息采集智能终端研究现状，然后 提出本论文主要所做的工作。 论文的研究背景和意义 究背景 随着我国 社会 的发展， 对水文信息的综合利用日益重要，也对 水文信息不断提出 了 新 的