网络监控系统中服务器与单片机实时通信的设计与实现VIP免费

网络监控系统中服务器与单片机实时通信的设计与实现孙继平1刘晓悦1,2(1.中国矿业大学（北京）煤炭资源与安全开采国家重点实验室；2.河北理工大学)摘要：本系统主要研究工作于危险环境的远程探险机器人的网络监控系统，采用C/S架构,运用实时通信技术(RTC)完成音频视频的采集、传输和播放，以获得远端逼真的环境信息；利用串口通信技术与单片机通信，获取安装在机器人上的传感器信息，使用网络通信套接字技术实现客户端与服务器端的远程通信，形成单片机、服务器、客户端流水线处理过程，对地下开采等危险作业区远程监控的进一步研究提供重要的参考模式。关键词：网络套接字；单片机；实时通信技术；音频；视频中图分类号：TP216+.2文献标识码:AThedesignandrealizeofthereal-timecommunicatebetweentheserverandsingle-chipinthenetworkofinspectingandcontrolLIUXiaoyue1,2SUNJiping11.CountryImportanceLaboratoryofCorfResourceandSafetyMining;ChinaUniversityofMining&Technology;Beijing1000802.SchoolofComputerandAutomaticcontrol;HebeiPolytechnicUniversity,TangShan100060,ChinaAbstract:Itstudiesthenetworksystemofinspectingandcontrolwithremoteexploringrobot.WiththeC/Spattern,thesystemappliesthereal-timecommunicate(RTC)technologytoaccomplishthecollectionandtransmissionandplayofaudioandvideo,andobtainstherealityenvironmentinformationfromthefar.Itappliestheserialporttechnologycommunicatingwiththesingle-chip,catchingtheinformationfromthesensorontherobot,andappliesthenetworksockettechnologycommunicatingbetweenserverandclient.Itispipeliningpatternofsingle-chipandserverandclient.Itistheimportantreferenceforthefurtherstudyabouttheremotecommunicationsinthedangerousworkinglikethemining.Keywords:networksocket;single-chip;RTC;audio;video1引言本系统主要是实现移动机器人的音频视频监视和网络控制的功能，用户可以通过安装在移动机器人的麦克风和摄像头进行音频和视频采集，利用网络进行音频视频信号的传输，可以在上位机上随时获得机器人当前所处的环境，在本地主机上能接收到远端主机采集的音视频信号,并能通过本地上位机键盘向远端发送控制命令，可对其进行高级控制：躲避障碍物、定向运动等。同时能够对特定的视频信号进行捕捉，并进行存储。2驱动系统移动机器人的控制系统与驱动系统采用各自独立的CPU进行控制。嵌入式计算机作为整个控制系统的核心，驱动系统中采用凌阳16位单片机SPCE061A作为控制核心。驱动系统与嵌入式计算机控制系统之间采用RS232串行通讯协议进行信号的传递。光电传感器用于速度检测以及MAX202进行串口通信中的电平转换芯片组成。控制系统通过简单的指令就可以实现移动机器人的各种行动的控制，为控制系统减轻负担，获得更佳的性能做出铺垫。凌阳16位单片机驱动芯片L298N直流减速电动机电平转换芯片MAX202光电传感器嵌入式计算机总体结构图如图1所示：图1驱动系统总体结构图3.网络控制命令传输的设计网络通信套接字(socket)是一种网络编程接口，它是对通信端点的一种抽象，提供了一种发送和接收数据的机制。用户目前可以使用两种套接字，它们是数据报套接字(DatagramSockets)和流式套接字(StreamSockets)，在本系统中，控制命令的传输必须相当可靠，为了适合外部复杂恶劣环境，采用了流式套接字来传输网络控制命令。流式套接字可以将数据按顺序无重复地发送到目的地，它提供的是—种可靠的面向连接的数据传输方式。不管是对单个的数据报、还是对数据包，流式套接字都提供了—种流式数据传输。流式套接字使用传输控制协议(TCP)，是基于连接的协议。当用户发送大批量数据或让发送的数据按顺序无重复地到达目的地时，使用流式套接字是最方便的。本项目使用了一个CAsyncSocket类，它是在很低程度上对WinSockAPI的封装，提供的低级接口几乎和WinSockAPI的函数调用直接对应。项目中用于通信的套接字都运用了面向对象中类继承的概念，CSocketClient、CSocketServer都是派生于CasyncSocket类。本系统...