基于嵌入式Web,Server的农村泵站远程管理系统

摘 要：文章介绍了以Rabbit 2000为核心的嵌入式Web Server在农村泵站管理中的应用；阐述了系统的优势：只需一个管理人员在电脑前通过浏览器就可以远程管理各个泵站，开启或者关闭水泵，设置水泵自动开启或者关闭；描述了系统软硬件的设计。

关键词：嵌入式Web Server；Rabbit 2000；远程管理；泵站

1 引言

随着网络技术的迅速发展，人们对于拥有网络化功能的智能设备的需求日益增大；另一方面，近几年来嵌入式技术以其独特的灵活性和便捷性已经广泛应用于多个学科、领域。带网络化功能的嵌入式系统将成为未来生产控制的主流，在各个行业拥有极为广阔的前景。本系统介绍的是以Rabbit 2000为核心，实现远程监测控制功能的系统在农田灌溉方面的应用。

春天是农田防涝的主要季节，到了夏天农田又要经常灌水防止干旱，所以许多农村都建了泵站，用来防涝防旱。然而由于泵房的分散分布，以及排涝或者灌溉的不定时性，给泵站管理增加了成本，需要投入大量的人力。本系统介绍一种远程管理各个泵房的方法，只需一个管理人员在电脑前通过网页就可以管理各个泵房，及时的给农田排涝或者灌溉。

2 系统设计

基于嵌入式Web Server的农村泵站远程管理系统通过IE浏览器或者其他浏览器可实现Web远程登录，与安装在泵房内的以Rabbit 2000为核心的硬件控制设备进行通讯，从而达到远程管理各个泵房的目的。当农田有被淹的危险的时候，开启泄洪泵把水位降到安全水位以下，当农田需要灌溉的时候，开启灌溉泵来灌溉农田。还可以设置自动开启关闭灌溉泵或者泄洪泵。

2.1 硬件设计

系统硬件的核心芯片是由Z-World 公司推出的Rabbit 2000，它是一种低成本的嵌入式微控制器，它采用Dynamic C的集成开发环境，利用其内嵌的TCP/IP协议栈，可以实现网络通信的快速开发。

系统硬件的网口模块和存储模块和芯片rabbit 2000集成到一个模块RCM2100上，这样提高了开发的效率，避免了重复工作，扩展方便。RCM2100模块是针对集成了以太网的嵌入式系统来设计的。集成的以太网接口将设计者从串口通信和控制的限制中解脱出来，允许使用廉价的网络设备来进行直接的本地连接或者全球连接。使用带以太网口的Rabbit核心模块的嵌入式系统能够通过任何网络或互联网进行控制和监视。RCM2100模块的主要外围设备有串行端口，系统时钟，定时/计数振荡器，并行I/O口，从口和定时器。其中，并行I/O口有A，B，C，D，E一共5个，即40位I/O可供使用，但为了实现以太网接口，D，E中预先用掉了6位I/O口，也就是说用户真正可以使用的I/O口一共是34位，其中输入口为10位，输出口为6位，剩下的18位用户可以通过软件来设定它们的输入、输出状态。RCM2100模块的工作频率为22.1MHz，带有512k的FLASH ROM、512k的SRAM以及RJ-45以太网接口，并且可以根据需要扩展RS232接口。

2.2 软件设计

主要实现的功能有：

用IP地址以及用户名密码远程登录控制网页；查看农田泵站里各个水泵状态；开启关闭各个水泵；定时关闭各个水泵；设置各个水泵的自动开关；修改用户名密码及IP地址。

本系统设计的是一个Web 服务器，用到了TCP/IP协议和HTTP协议。

TCP/IP协议和HTTP协议的实现

IP包含编址方案，并提供寻址功能；TCP则是在不同主机的对等进程之间提供可靠的进程通信。在TCP两端口所连接的实体中，一端为应用程序进程或者用户，另一端则为底层协议，如IP协议。TCP在建立连接的过程中采用三向握手机制，以保证数据的可靠性。HTTP服务器可使HTML（超文本链接标示语言）页面，如Web页和其它文件为客户端所使用。

以下是用Dynamic C实现TCP/IP协议和HTTP协议的程序主体框架。由于本程序中要用到修改IP的功能，所以采用动态IP设置函数，“memmap”语句可以使程序在芯片中运行时，如同在扩展代码窗口下被编译，“use”语句使编译器按照库文件配置编译代码，HTTP由http.lib来负责实现。

3 结束语

嵌入式设备的网络化是网络技术、嵌入式技术和检测控制技术的交叉与融合，代表着检测控制设备的发展方向。本系统介绍的是嵌入式Web Server在农村泵站管理中的应用，将嵌入式技术与Internet技术完美结合，通过以太网实现信息传递，保证了远程监控的实时性与可靠性，相比以前每个泵站配置一个管理人员去泵站手动开关水泵，本系统实现了只需一个管理人员在PC机就可以管理多个泵站，节省了大量的人力财力。

参考文献

[1]Z-World. Rabbit 2000 User"s Manual[Z].2001.

[2]Z-World. Dynamic C TCP/IP User"s Manual[Z].2001.

[3]Z-World. RabbitCore RCM2100 User"s Manual[Z].2001.

[4]田泽.嵌入式系统开发与应用教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005：374-378.

[5]李农.因特网技术在嵌入式系统中的应用[J].测控技术，2000，（4）：15-16.