摘要 針對基于epa協(xié)議的工業(yè)現(xiàn)場遠程訪問和監(jiān)控問題，簡述基于mpu rabbit 2000的epa藍牙數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)的工作原理，利用mpu內(nèi)部的tcp／ip協(xié)議棧和dynamic c開發(fā)工具，給出有關(guān)軟件實現(xiàn)的代碼框 架結(jié)構(gòu)。在此基礎上，進行系統(tǒng)的嵌入式web服務器設計。通過cci通信程序的設計及在系統(tǒng)界面瀏 覽中的應用，驗證設計的可行性。該設計對嵌入式系統(tǒng)應用于工廠現(xiàn)場的無線web接入具有重要的參 考價值。

    關(guān)鍵詞 epa ews rabbit2000 動態(tài)c 嵌入式web服務器 http協(xié)議

    引 言

    epa(ethernet for plant automation)基于以太網(wǎng)(ieee802.3)、無線局域網(wǎng)(ieee802.11)和藍牙(ieee802.15)等信息網(wǎng)絡cots(commercial-off-the-shelf)通信技術(shù)以及tcp(udp)／ip協(xié)議，是一種適用于工業(yè)自動化控制系統(tǒng)裝置與儀器儀表間，以及工業(yè)自動化儀器儀表間數(shù)據(jù)通信的工業(yè)控制網(wǎng)絡技術(shù)。

    藍牙技術(shù)是一種線纜替代短距離無線通信技術(shù)，工業(yè)現(xiàn)場某些工業(yè)設備需要安裝在惡劣的工業(yè)環(huán)境中，采用藍牙技術(shù)可以避免工業(yè)現(xiàn)場布線遇到的問題。嵌入式web服務器的出現(xiàn)滿足了工業(yè)控制網(wǎng)絡低成本遠程控制的需要。本文將兩者結(jié)合起來設計和開發(fā)了滿足epa工業(yè)控制網(wǎng)絡需求的藍牙數(shù)據(jù)采集器，以嵌入式web服務器ews(embedded web server)技術(shù)為基礎，結(jié)合rabbit2000的網(wǎng)絡通信功能，利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡技術(shù)(如http、cgi、ssi等)，將藍牙無線方式采集到的現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳送到服務器端，服務器以網(wǎng)頁的形式，提供給遠程用戶使用。

    1 基于嵌入式web服務器的藍牙數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計

    基于嵌入式web服務器的藍牙數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模型如圖l所示。藍牙數(shù)據(jù)采集器是基于epa協(xié)議的。遠程監(jiān)控用戶通過企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡連接到嵌入式web服務器上，控制藍牙芯片完成數(shù)據(jù)采集，并將采集到的數(shù)據(jù)返回嵌入式web服務器，顯示在遠程管理終端的web瀏覽器上。

    2.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設計

    基于epa協(xié)議的藍牙數(shù)據(jù)采集器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。它包括微處理器、藍牙模塊、數(shù)模(d／a)轉(zhuǎn)換模塊、模數(shù)(a／d)轉(zhuǎn)換模塊、液晶顯示模塊、flash存儲器以及以太網(wǎng)控制器模塊，其中：藍牙模塊、數(shù)模(d／a)轉(zhuǎn)換模塊、模數(shù)(a／d)轉(zhuǎn)換模塊以及液晶顯示模塊通過其接口電路分別與微處理器的串行通信接口連接。藍牙模塊采用的串口波特率是57600bps；微處理器的工作主頻率是11.0592mhz、從頻率是32.768khz；藍牙模塊的工作電壓是3.3v，這需要一個5v到3.3v的電壓轉(zhuǎn)換電路；圖2中芯片沒有標

    明電源引線的都需提供5v電壓。

    2．2工作原理

    ①打開藍牙數(shù)據(jù)采集器的電源開關(guān)時，系統(tǒng)進行自檢。

    ②系統(tǒng)自檢通過后，藍牙數(shù)據(jù)采集器對藍牙進行初始化，并在其覆蓋范圍內(nèi)搜尋另外帶有藍牙芯片的現(xiàn)場設備。

    ③若發(fā)現(xiàn)上述設備，各自的鏈路管理器就會發(fā)現(xiàn)對方，就可以在需要時鑒權(quán)和認證后建立通信關(guān)系。

    ④在需要進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集時，將a／d轉(zhuǎn)換模塊的輸入端口通過外圍接口電路與被采集對象相連。a／d轉(zhuǎn)換模塊獲得啟動命令后，采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)并交給微處理器進行處理，處理后的數(shù)據(jù)通過藍牙模塊發(fā)送給相關(guān)控制設備，也可以將處理后的數(shù)據(jù)傳給嵌入式wek·服務器。

    ⑤同時，系統(tǒng)還配有一路d／a轉(zhuǎn)換輸出，在需要模擬量輸出時，可將d／a轉(zhuǎn)換器的輸出端口通過外圍接口電路與被控對象相連，程序?qū)⒖刂浦噶畎l(fā)給d／a轉(zhuǎn)換模塊，d／a轉(zhuǎn)換模塊接收到控制指令后轉(zhuǎn)化為模擬量傳送給現(xiàn)場設備，使現(xiàn)場設備按照控制指令進行工作。

    2．3軟件總體設計

    基于epa協(xié)議的藍牙數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。

    3 嵌入式web服務器的實現(xiàn)

    3．1嵌入式web服務器體系結(jié)構(gòu)

    該系統(tǒng)的嵌入式web服務器體系結(jié)構(gòu)如圖4所示。嵌入式web服務器在本系統(tǒng)中處于用戶和應用系統(tǒng)的中間。嵌入式web服務器必須提供若干機制實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的監(jiān)視和控制，為瀏覽器提供和發(fā)送web頁并處理瀏覽器提交的數(shù)據(jù)[引。嵌入式welh服務器設計難點之一是利用rabbit2000來實現(xiàn)通過瀏覽器進行遠程訪問的能力，本系統(tǒng)采用cgi