单片机远程控制系统

运程控制中单片机的应用

第)$卷第)期)##)年’月

武汉化工学院学报

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文章编号!"##$%&’()##)*###%#&

单片机远程控制系统

李晗,王殊,谢颖

华中科技大学电子与信息工程学院,湖北武汉$(&##%&*

摘

要!介绍了单片机远程控制的实现方法,并在此基础上给出了一个远程控制嵌入式设备系统的设计方案-

该方案软件部分使用.语言编写,使单片机可以通过456由此方案完)&)与计算机串口完成通信功能-/0123

成的系统是智能小区嵌入式系统接入网的核心部分-关键词!单片机通讯7远程控制7英特网中图分类号!"+-#:89:

文献标识码!5

#引

言

另辟蹊径-本端的服务器部分刻意地简化到仅仅保留W8其它的服务器部分全部移到4X的标记,

客户机一侧7网络协议部分则放弃使用代码较长该的8RJA>A协议而换用十分轻型的网络协议,方案可以连接多种单片机-类似的解决方案也已有出现,但存在如下缺点!-需要依赖AYJ机作网关进行协议转换,在多个单片机系统分散的情况下,专用网络布线极为不便7-需要在AZJ机上安装专门的协议转换软件,该软件通常由专门的第三方软件商提供,费用较高-

根据世界半导体贸易统计协会(蓝皮*<=8=从销售数量计,包括>的A书的统计,?@/0/?@3BC

系列,54.的5@,>20D?E4F4D@DGD0H的ADI/GAJ等AJ处理器只占世界所有处理器市场的’达+据网络专家预测,将来在K,#亿个-上传输信息中,将有%#K的信息来自小>?@/G?/@型嵌入式系统可以预见,未来将出现更多的嵌入　-"M式>方案L本文着重介绍一个远程控制-?@/G?/@嵌入式设备系统-对于嵌入式系统接入>目前国外已经,?@/G?/@

)M有了一些解决方案L最具代表性的是以下三种-,

)系统的构成

单片机的远程控制或网络实现一般都是采用串行口P为了实现远)&)F$;+F=P=J59总线等-程控制可以将单片机串口与调制解调器连接,再这样可以实现多点与远程计算机进行通讯联系,

单片机与远程A要实现嵌入式芯J机间的通信-片的上网与A第一,微控制器是简单J有所不同-的控制器,普通微控制器它们的系统资源和运算速度根本无法运行复杂的8第RJA>A网络协议-二,微控制器并不统一,有各种型号的$位机F;位机或"指令系统也各不相同-’位机,

本系统采用客户端R服务器(的模式-服R*J=务器端用于接受远程信号,而客户端要能够通过网络对远程计算机进行控制-客户向服务器发出请求,服务器为客户提供某种服务,以实现不同进程间的信息共享-服务器端可以用作网关安装服务器端的计算机可以用作网(*,[H@/<H\

关一旦接入远程网络或>局域网内外的用,?@/G?/@户都可以通过它进行通信控制-RJ=结构的特点是!分布的处理和集中的数据操作管理有机的"*

&)位4J)位的高档单片NOP8Q=采用&

机,在P实时多任务操作系统*的平台上进(8Q=在嵌入式系统中实现8行软件开发,RJA>A的协议处理-由于采用高档单片机,该方案可以完成很多复杂的功能-但这种方案存在如下缺点!"*-高档单片机价格较贵,开发周期较长7)*-需要购买昂贵的P对开发人员的开发能力8Q=开发软件,

要求较高-采用=提供的-III-US/?3TSDC*S/?3T公司(

接入功能-由于该单;位单片机即可实现>?@/G?/@片机是迄今为止世界上最快的单片机(每秒"亿

条指令*可以实现实时多任务操作-在4J,N执行数据采集和控制功能的同时把数据打包,发送到>上-开发人员必须熟悉8R?@/G?/@JA>A协议和相关接口,软件设计量大,另外每个电子设备都需要一个>因此需要扩充>A地址,A协议才能得到更好的支持-公司面对;R"’位的单片机的现实,VCIHG/

收稿日期!)##"#;作者简介!李

晗(女,湖北荆州人,华中科技大学电子与信息工程系硕士研究生-":;*,

运程控制中单片机的应用

卷

结合!服务器对用户是透明的!交互性强%能"#$#适时的数据流’够处理大量的&

通信所用软件使用(编程实现’)*+,-()*+,-的.语言具有可读性好&编写容易的/0)1234514*特点%这使得它很适合作为基础的开发语言’用于在网络上传输数据和%<6-7891:是一组;3交换信息’而(封装了6-)*+,-7891:的大部分使得对6-%;3<7891:的访问大大简化’

单片机可以通过=;>"$"与计算机串口完成通信功能’现时(上有很多串行口控?@3A<易些’为了能够更加清楚说明系统的运作过程%下面结合关键源码进行分析’

$’"’F服务器端服务器端的作用是接受客户端

并且负责与单片机的通信工作’服务发来的数据%

器程序会首先启动%但它只是在等待来自客户端客户端程序请求一种连接%向服务器说明的请求’

只是它希望的’当客户端发出请求时%服务器允许连接%启动一个特殊的服务器套接字%它与客户机端套接字相连’一旦链接实现%两端都可以自动发出请求并彼此发送数据’

件%83B.==是目前比较完善的控件’通过83B.==可以简化高级语言%特别是C-7D9C5下串口通信程序的开发’单片机内部的程序采用B

EF语言编写%代码十分简洁’$系统的实现

$’F设计思想

对于应用程序而言%客户G服务器希望数据是可靠传输的%所以程序基本采用的是面向连接的服务类型%以保证数据的可靠性’对服务器端而言%考虑到有多个进程H客户#来连接又不消耗资源的方法是针对每个进程都创建一个　

%简单而

新线程%在此线程中完成客户的服务请求’服务器创建线程的数目只受到资源H内存%磁盘空间

等#的限制I$J

’简单地说%线程就是一个用于运行代码的

6<K$"对象%它和进程有着不同的含义’6<K$"是一种抢占式多任务操作系统%它为每一个线程轮流分配时间段%让线程在分配的时间段里运行’当分配的时间片结束%B3L寄存器的值存入此线程的B972)M2记录中%等待下一个属于它的时间片到来’而下一线程的B972)M2记录被载入B3L%

开始运行’当线程被创建时%系统将分配给线程一个优先级’

系统将按优先级顺序调度所有进程中的线程%只有当高优先级没有可执行的线

程时%低级别的线程才可能调度到并执行’优先级的设定是相对基本优先级而言的’本软件采用了线程的思想%启动时钟控制线程在后台每隔一段时间就调用线程%搜索系统的就绪任务队列%并执行这些任务’

$’"软件实现

在这里%我们使用()*+,-进行套接字编程%这是因为()*+,-的891:)2组件为6-7D9C5套接字;3<

函数的直接使用提供了一种优秀的界面%实现了一些定制的协议万方数据’使用()*+,-较高级别的套接字组件与使用低级;3<

函数相比%通常更容服务器端接受信号触发事件的流程图见图F’

服务器中有三个列表框用于输出状态&来自客户端的消息以及事件的记录’主要用到的是8)NO)N891:)2控件’当客户端请求连接时%

.7B*-)72B977)12事件为服务器了解连接的客户机提供了第一次机会%并将得到的A952

属性和;DN)55属性在列表框中列出’使用891:)2属性可以使服务器追踪试图连接的客户机

’

运程控制中单片机的应用

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