1、毕业设计文献综述计算机科学与技术基于嵌入式系统的网站设计摘要本课题主要是设计一个基于嵌入式的网站，目的是构建一个实现软启动检测与控制的嵌入式WEB服务器，它可以对远程设备进行监控，用户可通过网络远程访问WEB服务器来实现数据的采集和历史数据的查询，也可以通过各种接口对远程设备进行控制。关键词嵌入式WEB服务器软启动器一、课题背景近年来，交流异步电动机由于结构简单、维护方便、价格便宜,广泛地作为电气传动主要的原动力。在交流异步电机的启动控制中，我们常用的有全压直接启动和降压启动两种方式。作为传统的启动方式，应用很广泛,但在某些有特殊要求的场合，这些传统的启动方式也有着这样或那样的弊端。大功率感应
2、电动机的起动电流很大，一般为额定电流交流电动机在全压直接起动时，起动电流会达到额定电流的47倍，当电机的容量相对较大时，该起动电流会引起电网电压的急剧下降，影响同电网其它设备的正常运行。传统的减压启动方式（如定子回路串电阻或电抗器降压启动等），是不能从根本上解决上述问题的。随着计算机技术，网络技术和微电子技术的深入发展，特别是各种高性能SOCSYSTEMONCHIP的设计开发和嵌入式操作系统的出现。嵌入式系统日益广泛地被用于航空航天、工业控制、移动通讯、家用电器以及消费电子等设备中。因此，需要建立嵌入式的WEB服务器，以便在软启动中通过智能终端设备实现对软启动器的远程控制而软启动器也可以根据需
3、要自动将设备运行的状态信息发送给设定的目标对象。嵌人式WEB服务器因其低成本、小体积、低功耗等诸多优点，而在生产、生活的许多领域发挥着越来越重要的作用。嵌人式系统的CPU已从过去的8位发展到如今的32位，32位处理器的应用正在兴起，与8位处理器相比，使用32位处理器从技术上占有优势，而成本上相差不大，尤其有利于智能产品的设计。1二、主要观点概述课题的目的是构建一个实现软启动检测与控制的嵌入式WEB服务器，它可以对远程设备进行监控，用户可通过网络远程访问WEB服务器来实现数据的采集和历史数据的查询，也可以通过各种接口对远程设备进行控制。本课题具有一定的现实意义。系统可以用于远程软启动器的电流、电
4、压等物理量的采集，也可以通过特定接口修改相应的参数。首先需要了解软启动器的工作原理和功能及特性等。杨伟，吴茂刚在电机软启动器的原理与应用一文中阐述了软启动的特性1启动电流以一定的斜率上升至设定值，对电网无冲击。2启动过程中引入电流负反馈，启动电流上升至设定值后，使电机启动平稳。3不受电网电压波动的影响。由于软启动以电流为设定值，电网电压上下波动时，通过增减晶闸管的导通角，调节电机的端电压，仍可维持启动电流恒值，保证电机正常启动。4针对不同负载对电机的要求，可以无级调整启动电流设定值，改变电机启动时间，实现最佳启动时间控制。2软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。
5、使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，同时使电网避免谐波污染。3系统中以嵌入式为核心控制单元。起动过程在软件控制下进行，利用晶闸管的电子开关特性，通过启动器中的嵌入式芯片的设定，控制其触发脉冲的先后改变触发角的大小，从而触发导通角的大小，并改变晶闸管的导通时间，最终达到改变加到定子绕组的三相电压
6、的大小。4本课题设计的网站是基于嵌入式的WEB服务器，通过PC机对服务器的IP访问该网站，以起到监控软启动器的功能。嵌入式系统与通用计算机平台相比，无论在系统配置还是在性能上都有不小的差距。因此在通用平台上实现的WEB服务器技术如APACHE等，无法在嵌入式平台上实现。从应用角度来说，嵌入式WEB服务器主要是基于远程控制和管理，因此在设计时需要考虑其专用性。5崔承毅，姜相钧在基于ARM9的嵌入式WEB服务器的研究与设计一文中阐述了嵌入式WEB服务器的工作原理嵌人式WEB服务器采用BROWSER/SERVER的方式来工作，在这种工作方式下，客户端要有一个浏览器程序，而服务器端则需要有一个WEB服
7、务器。客户端可以使用浏览器来访问WEB服务器，并可通过网页来进行相应的设置和操作。嵌人式WEB服务器监听客户端的服务请求，并根据客户请求的类型来提供相应的服务，并返回相应的处理结果。6目前嵌入式系统和INTERNET结合的难点在于嵌入式系统如何接入网络，一般来说，嵌入式设备增加TCP/IP协议就可以接入INTERNET，但具体实现的技术多种多样。嵌入式系统的INTENRET接入技术有直接接入、嵌入式网关、嵌入式系统TCP/IP协议3种技术模型。（1）直接接入技术。通过在嵌入式系统本身添加网络接口硬件和相应的软件实现嵌入式系统与INTENRET的直接互联。大部分32/64位微处理器采用了这种直接
8、接入技术。这种接入方式具有很大的灵活性，但占用的系统资源比较多，对微处理器的要求也很高。（2）嵌人式网关技术实现。对于具有大量嵌人式设备的嵌人式系统来说可以考虑间接接入方式。在这种方式中，嵌入式系统和嵌入式网关连接通信，连接方式采用传统的RS232、RS485、SPI、USB、CAN总线等轻型网络协议，再由嵌入式网关负责实现TCP/IP协议，并与INTERNET连接，完成嵌入式系统和INTERNET的信息交互。（3）嵌人式系统TCP/IP协议芯片实现方式。在这种方式中，TCP/IP协议通过硬件固化到网络芯片上，通过标准的输人输出接口，可与绝大多数单片机相连。这类芯片具有速度快、使用方便的特点，
9、但增加了硬件成本。7目前国内外嵌入式系统软件、支撑软件及应用软件这几年的发展比较迅速，嵌入式操作系统方面国外有VXWORKS、WINCE、PALMOS、EPOC、LYNXOS、CLINUX等。我国也开发出桑夏2000、DELTAOS、中软LINUX20、红旗LINUX及东方LINUX等。但是在嵌入式WEB服务器研究方面国内的现状不容乐观，目前国外有很多相关的研究项目，发展比较迅速。嵌入式WEB服务器的软件设计主要包括以下几项内容第一是嵌入式操作系统和TCP/IP协议的裁剪与移植；第二是BOA服务器的编译和移植以及进行相应的配置；第三是CGI程序的编辑。12为了实现浏览器与服务器之间的交互性，需
10、要采用某种服务器端技术来动态生成WEB页。随着越来越多的WEB技术的涌现，新的通过WEB传递动态内容的手段已可以使用。目前，传统的WEB服务器端技术有CGI、SSI、ASP、PHP和JSP等，但是大多数解决方案或者是针对某种语言的，或者是依赖于特定的操作系统或商用软件。比如ASP、PHP、JSP等技术需要相应的ASP、PHP、JSP等语言的支持，而对于嵌入式WEB服务器，考虑到其资源有限、编程语言限制等因素，CGI和SSI技术适用于嵌入式WEB服务器。8嵌入式网站的动态页面要根据软启动器的运行情况，实现参数的实时更新，WEB服务器通过调用CGI程序实现和WEB浏览器的交互。CGI是一种通用的接
11、口标准，可以读取浏览器端发送来的数据，还可以在应答的WEB页内加入动态内容，使得浏览器和服务器之间具有交互性。9CGI规定了WEB服务器调用其他可执行程序的接口协议标准，用C语言编写的CGI程序具有执行速度快、安全性高等特点，并且便于移植。1011CGI接口标准包括标准输入、环境变量、标准输出三部分。12三、课题的发展前景当今，互联网技术的发展已经给人们带来了许许多多的便利，而基于嵌人式系统的互联网技术的发展，则将使人们的生产、生活发生更大、更深远的变革。在嵌人式WEB服务器的帮助下，工业生产的远程控制将使人们远离许多危险的生产环境；带有网络功能的信息家电将使现在的生活更加丰富多彩；远程数据采
12、集使人们即使远离现场，也能对各种数据进行实时的掌控。远程监控系统是一个市场迅猛发展的行业，它正广泛应用于安防、工控等领域。基于嵌入式WBE服务器的远程监控系统充分结合了网络的广泛性和嵌入式系统的产品特征正成为业界中的热点。一方面，它充分利用现有的遍布世界各地的INTERNET网络及网络技术，另一方面，针对具体的应用进行软硬件的裁减使得其在保证可靠性的同时大幅降低成本、减小体积，具有很强的实用性，正成为监控系统行业的生力军。13在工业应用领域，在智能设备、仪器和传感器等领域使用嵌入式WEB服务器是很有意义的。这些设备中内置嵌入式WEB服务器，在用户端浏览器中可以显示动态HTML页面,并且可以在页
13、面中进行系统的配置和设备参数的调整。正因为如此，传统的C/S结构控制模式正逐步向B/S结构转移，这样可以降低成本，而且不必要开发客户端的GUI。综上所述，开发嵌入式WEB服务器具有很重要的现实意义和应用价值。参考文献【1】吴军霞著基于ARM的嵌入式WEB服务器的研究D武汉2007【2】杨伟,吴茂刚电机软启动器的原理与应用J农机化研究,2005,3205207【3】崔俭龙,李强电机软启动器研究J农业科技与设备,2009,1296970【4】程光电机软启动智能控制系统的研究J机电产品开发与创新,2005,918117118【5】刘博嵌入式WEB服务器的设计与实现D西安2006【6】崔承毅,姜相钧基
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