嵌入式系統(tǒng)在機(jī)房監(jiān)控中的應(yīng)用研究

一、設(shè)計(jì)作用與目的

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，各行業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的依賴越來(lái)越大，計(jì)算機(jī)房已成為各大單位的重要組成部分。為了確保機(jī)房設(shè)備的正常運(yùn)行，對(duì)機(jī)房環(huán)境(溫度、濕度、漏水等)的維護(hù)提出了更高的要求。這種要求的特點(diǎn)是：實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)控，一旦機(jī)房環(huán)境出現(xiàn)異常，實(shí)時(shí)地將情況傳送給管理人員，以便對(duì)異常隋況進(jìn)行及時(shí)有效地處理，最終實(shí)現(xiàn)無(wú)人職守。

與此同時(shí)，隨著電子科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，利用嵌入式技術(shù)構(gòu)建遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)憑借體積小、遠(yuǎn)程化、成本低、功耗小、操作界面人性化等特點(diǎn)已成為監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展主流。監(jiān)控系統(tǒng)一般采用B/S結(jié)構(gòu)，為了提高運(yùn)行效率和資源利用率，系統(tǒng)嵌入式Web是以TCP/IP協(xié)議為底層，以HTTP為應(yīng)用層的通信協(xié)議，為服務(wù)器提供了可靠的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，并對(duì)其功能和實(shí)現(xiàn)進(jìn)行優(yōu)化，提高了傳輸速度和處理效率。監(jiān)控端試用瀏覽器通過(guò)IP地址即可訪問(wèn)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能。

二、設(shè)計(jì)題目 

嵌入式機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 

三、設(shè)計(jì)要求

本文設(shè)計(jì)了一種基于嵌入式系統(tǒng)的機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，本系統(tǒng)可對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的各種環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和監(jiān)視，并通過(guò)GSM短信和語(yǔ)音電話等通訊手段將環(huán)境異常情況及時(shí)反映給維護(hù)人員，實(shí)現(xiàn)機(jī)房的科學(xué)管理。利用嵌入式機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)，解決機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制、程序維護(hù)等問(wèn)題。

總之，本設(shè)計(jì)有以下要求：

（1）監(jiān)測(cè)功能包括交流無(wú)源、直流欠壓、環(huán)境溫度、環(huán)境煙霧的監(jiān)測(cè)；

（2）報(bào)警方式多樣化，諸如：發(fā)短信、打電話、現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音警示；

（3）可以支持遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制。

四、所用設(shè)備及軟件

本設(shè)計(jì)除了需要計(jì)算機(jī)，還會(huì)用到三款軟件：作圖軟件Protel99SE、仿真軟件Proteus、編程軟件Keil uVision4。

五、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1 系統(tǒng)工作原理

借助GSM網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)并利用語(yǔ)音和短信的方式，使機(jī)房動(dòng)力與環(huán)境監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)時(shí)報(bào)警機(jī)房動(dòng)力丟失或不足以及環(huán)境溫度過(guò)高與煙霧濃度過(guò)高。另外，通過(guò)短信方式對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)功能與參數(shù)設(shè)置，通過(guò)電話方式確認(rèn)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 

本系統(tǒng)采用STM32F103為主控芯片，因其精度較高，操作比較靈活，輸入電路和輸出電路由芯片來(lái)進(jìn)行處理，電路的系統(tǒng)的穩(wěn)定性高，功耗小。如圖1所示嵌入式機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)的原理框圖，它主要由監(jiān)測(cè)電路、GSM模塊電路、語(yǔ)音電路、液晶顯示電路、最小系統(tǒng)電路和電源電路六部分所構(gòu)成。