基于S3C2410的傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

摘要：針對工業(yè)控制中數(shù)據(jù)采集的需求，設計開發(fā)了基于S3C2410的傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)的整體設計方案、蛄構框圖。整個系統(tǒng)硬件體積小、運行穩(wěn)定、維護和升級方便。實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理、量示及控制功能。
關鍵詞：數(shù)據(jù)采集；嵌入式系統(tǒng)；ARM

O 引言
隨著嵌入式系統(tǒng)與通信技術的不斷發(fā)展，各種嵌入式設備正在以不同形式改變著人們的日常生活，ARM技術作為嵌入式系統(tǒng)的主流技術，它己逐漸取代了單片機控制技術，使用ARM處理器對工業(yè)現(xiàn)場傳感器傳出的電流電壓信號以及一些熱工參數(shù)進行數(shù)據(jù)采集已經成為主流。
本設計在基于嵌入式Linux系統(tǒng)平臺上。實現(xiàn)一個基于ARM、Linux平臺的傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)的采集、處理、通訊、存儲、查詢和圖形顯示功能。

1 系統(tǒng)總體組成
本設計采用將數(shù)據(jù)采集節(jié)點作為客戶端，將采集得來數(shù)據(jù)通過TCP／IP協(xié)議傳輸?shù)骄W(wǎng)關節(jié)點，由網(wǎng)關服務器存儲數(shù)據(jù)，并轉發(fā)。主控機可以通過CGI查詢任—個客戶端傳感器數(shù)據(jù)，并對傳感器進行控制。如圖l所示。

1．1 節(jié)點的硬件組成
考慮到各采集節(jié)點的完全獨立性，前端設備采用嵌入式設計方法，其硬件組成結構如圖2所示。

傳感器節(jié)點作為客戶端負責對數(shù)據(jù)采集，并通過模數(shù)轉化將數(shù)據(jù)傳輸給網(wǎng)關節(jié)點。網(wǎng)關節(jié)點接受到數(shù)據(jù)后存入數(shù)據(jù)庫。通過CGI響應PC機上的查詢、控制。
1．2 數(shù)據(jù)的預處理
節(jié)點數(shù)據(jù)的預處理，主要是檢測采集的數(shù)據(jù)，對其進行合法過濾。按照既定協(xié)議，為數(shù)據(jù)分配數(shù)據(jù)頭、間隔符、校驗碼，重新封裝成數(shù)據(jù)流，采用TCP／IP協(xié)議，通過網(wǎng)絡發(fā)送到主機。
1．3 數(shù)據(jù)的存儲及傳輸
存儲器系統(tǒng)負責系統(tǒng)的靜態(tài)存儲與動態(tài)存儲。其中flash用于靜態(tài)存儲，SDRAM用于動態(tài)存儲。flash又分為norflash和nandflash。no-rflash支持直接啟動用于存儲程序代碼，nandflash用于存儲數(shù)據(jù)信息。SDRAM存儲器速度快，主要作為程序的運行空間。
采集節(jié)點作為客戶端，將數(shù)據(jù)打包傳輸給網(wǎng)關節(jié)點，網(wǎng)關節(jié)點作為服務器，校驗數(shù)據(jù)有效后，存入flash數(shù)據(jù)庫中。通過CGI程序響應PC查詢。