基于以太网的嵌入式自动抄表系统的研究

摘要

随着经济的发展和人民生活水平的不断提高，家庭仪表的用途越来越广泛，电表、水表、气表大量地出现在人们的生活中。同时，这些仪表的抄录工作也变得越来越烦琐，工作量越来越大，传统的抄录模式已很难满足社会发展的要求。计算机和通讯技术的发展，使抄表自动化成为现实，各种各样的自动抄表系统不断涌现，它们不仅替代了烦琐的手工劳动，而且为提供更多优质服务奠定了技术基础。电力线自动抄表系统等通用型自动抄表系统得到了广泛应用，但是由于我国低压电谐波多，干扰大，导致上述系统存在抄收不稳、抄收效率低的问题。 针对通用型自动抄表系统在应用中存在的问题，本文设计了基于以太网的嵌入式自动抄表系统。这是一种全新的远程自动抄表系统，本系统以以太网为远程自动抄表传送平台，并将嵌入式微处理器应用在系统中。 本文首先介绍目前几种常见的自动抄表系统，分析它们各自的特点，然后重点介绍嵌入式以太网抄表系统及其控制器的设计。第一章介绍国内外自动抄表技术的发展状况；第二章简单地介绍了目前几种常见的远程自动抄表系统，并对它们各自的性能、特点和适用场所进行了分析比较；第三章详细地讨论了以太网的实时性和可靠性；第四章和第五章详细介绍以太网抄表系统中采集控制器的设计，分为硬件和软件两方面，对采用的微处理器(ARM芯片)和嵌入式操作系统(uClinux)也都有详细的介绍。最后，对本文进行总结并分析了本系统的性能以及抄表技术今后的发展趋势。 本系统稳定性和可靠性高，满足了现代物业运营和管理多方面的需求，大大提高了经济效益和运行效益，具有广泛的实用性和市场价值。

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论文说明：图表目录

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第1章绪论

1.1抄表系统发展

1.2国内外自动抄表系统现状

第二章抄表系统的组成

2.1远程自动抄表系统的基本组成

2.2几种常见的远程自动抄表系统

2.2.1公用电话网自动抄表系统

2.2.2电力线载波自动抄表系统

2.2.3无线自动抄表系统

2.2.4基于GSM网络的无线抄表系统

2.3以太网自动抄表系统

第3章抄表系统中以太网的实时性和可靠性分析

3.1以太网的实时性分析

3.1.1以太网通信过程和特点

3.1.2应用中的实时性要求

3.1.3对于以太网通信延迟的分析

3.1.4实验仿真及结果

3.1.5改善实时能力的方法

3.2以太网的可靠性分析

3.2.1三种以太网网络结构的可靠性分析

3.2.2提高可靠性的设计方案

第四章 系统的硬件设计

4.1嵌入式系统平台

4.1.1 ARM的体系结构

4.1.2 ARM7TDMI介绍

4.2嵌入式微处理器S3C4510B概述

4.2.1微处理器S3C4510B简介及其结构框图

4.2.1 S3C4510B芯片引脚分析

4.3控制器硬件设计整体框图

4.3控制器硬件电路设计

4.3.1电源电路

4.3.2复位电路

4.3.3 Flash存储器接口电路

4.3.4 SDRAM接口电路

4.3.5 RS232接口电路

4.3.6 JTAG接口电路

4.3.7以太网接口电路

4.3.8下层通讯485接口电路

4.3.9通用I/O

第5章系统的软件设计和开发

5.1操作系统的建立

5.1.1uClinux操作系统介绍

5.1.2 uClinux操作系统移植

5.1.2 uClinux的应用

5.2软件规划

5.2.1数据采集部分

5.2.2网络通讯部分

5.2.3程序安排

5.3上位机管理程序

结论与展望

参考文献

致谢

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