软件系统的设计 - 基于Web的通信电源远程监控系统设计

　　3.2软件系统的设计

　　本系统的软件设计任务包括嵌入式Web服务器程序设计和网页设计。其中主要是嵌入式Web服务器程序设计。此程序包括以下几个组成部分:系统定义与设置(包括开发工具的设置、方式地址、条件定义、变量、等式、宏定义等)、中断服务程序、主程序和多个子程序。按功能分，主要分成以下几大模块:系统初始化模块、TCP/IP协议栈模块、Internet通信应用程序模块、底层设备通信模块、中断服务程序模块。由于系统要完成控制与状态监测这两个主要功能，数据通信是双向的，所以Internet通信应用程序模块、底层设备通信模块、中断服务程序模块又各自划分两个子模块。

　　系统软件结构框图如图3 所示。

 

图3  系统软件结构框图

　　为了说明原理而避免重复描述，下面的设计中，底层设备专指智能传感器和控制器。系统启动时需要对系统进行初始化，这由系统初始化模块完成。TCP/IP协议栈是本软件系统的结构基础，其它所有模块均建立在此基础上。欲实现远程用户对设备的控制，需要如下软件模块:Web服务器接收远程控制命令模块，Web服务器向底层设备发控制命令模块，中断服务程序发送信息模块。Web服务器接收远程控制命令模块是Internet通信应用程序模块的一个子模块。嵌入式Web服务器通过此模块接收远程用户发出的控制命令。之后，系统调用Web服务器向底层设备发送控制命令模块。此模块是底层设备通信模块的一个子模块。例如:欲实现对某被控对象的远程控制，要求嵌入式Web服务器向控制器发送命令和数据，控制器接收到正确的命令和数据后执行相应的动作，从而实现对该被控对象进行远程控制的目的。在嵌入式Web服务器与底层设备进行通信时，需要以固定的时间间隔重复执行中断服务程序，实现以固定的波特率收发数据。在Web服务器向底层设备发送控制命令时，多次执行的是中断服务程序发送信息模块，它是中断服务程序的一个子模块。

　　欲将底层设备的状态信息发送给远程的用户，需要如下软件模块:中断服务程序接收信息模块，Web服务器接收底层设备反馈信息模块，Web服务器向远程用户发送信息模块。在实现远程用户对被控对象的监测与控制时，嵌入式Web服务器对底层设备发出的状态信息与通信成败信息进行接收、识别与处理，这由Web服务器监测底层设备的信息来实现。而中断服务程序接收信息模块是用来以固定的格式和波特率接收底层设备发出的信息。嵌入式Web服务器检测出底层设备的当前状态后，应能将控制成败信息和设备状态信息反馈给远程用户，代表设备当前状态的指示开关状态应正确，这由Web服务器向远程用户发送信息模块来实现。

　　4  小 结

　　本文全面介绍了基于Web的远程监控系统的信息通信、数据交换和总体设计方案，利用动态数据交换技术的远程通信技术设计了基于Web平台的监控系统结构模式，充分体现了远程监控的特点。