串口设备远程监控软件设计与实现(本科毕业论文)

毕业设计（论文）题目串口设备远程监控软件设计与实现专业电子信息工程班级电信104学生××指导教师××2014年郭一君：串口设备远程监控软件设计与实现I串口设备远程监控软件设计与实现专业：电子信息工程班级：电信101班作者：指导教师：职称：答辩日期：2014年6月22日摘要随着互联网的发展，人们对通讯的认识进入到一个新的时期，通讯变得更加快速和方便。这种网络的发展不仅提升了人与人（MantoMan）的通讯，更加逐步发展出了人与物（MantoThing）甚至物与物（ThingtoThing）的通讯需要。这个阶段的互联网，我们称之为物联网（InternetofThings）。物联网的基础网络仍然是互联网，只是在终端接入上则是各式各样的物体。因此其最后100米的通讯实现方法变得非常多样化，也是业界研究的热点。这其中就包括串口通讯。本文即研究了串口联网的原理，采用串口联网服务器实现串口通讯与互联网的结合，完成一台串口设备的远程通讯。关键词：互联网，物联网，串口通讯，远程通讯西安理工大学本科生毕业设计（论文）IIAbstractWiththedevelopmentofInternet,people'sunderstandingofcommunicationintoanewdays,communicationbecomesmorerapidandconvenient.Thedevelopmentofthenetworktoenhancenotonlythepeople(MantoMan)communication,themoredevelopedandobjects(MantoThing)orobjects(ThingtoThing)communicationneeds.ThisphaseoftheInternet,wecalledtheInternetofthings(InternetofThings).BasicnetworkoftheInternetofthingsisstilltheInternet,onlyintheterminalaccessiseverykindofobject.Sothelast100metersofcommunicationimplementationmethodhasbecomeverydiverse,butalsothefocusoftheindustry.Thisincludestheserialcommunication.Thispaperstudiestheprincipleofserialcommunication,usingtheserialportservertorealizetheserialcommunicationandtheInternet,remotecommunicationtocompleteaserialdevice.Keywords：Internet,Internetofthings,serialcommunication,remotecommunication郭一君：串口设备远程监控软件设计与实现III目录第一章绪论...........................................11.1引言...........................................11.2物联网、串口通讯及远程监控的概述...............11.2.1发展历史..................................11.2.2研究现状..................................31.3本文的主要工作.................................51.3.1硬件结构设计..............................61.3.2监控软件设计..............................7第二章串口联网服务器概述及VC++（MFC)工具介绍.........72.1串口联网服务器概述.............................72.1.1串口联网服务器原理........................82.1.2串口联网服务器工作模式....................82.1.3硬件网络架构..............................92.2VC++（MFC）工具介绍..........................102.2.1VC++....................................102.2.2.MFC.....................................112.3本章小结......................................12第三章串口联网服务器通讯底层........................133.1通信底层设计..................................133.2MFC中TCPsocket编程.........................143.2.1TCPsocket基本原理......................143.2.2基本WindowsSocketAPI..................153.2.3MFC下的Socket编程类...................203.2.4MFC下Socket编程基本步骤................213.3TCPClient端Socket的编程实现................233.3.1Client接收数据处理......................233.3.2ClientSocket套接字创建.................253.4本章小结......................................29西安理工大学本科生毕业设计（论文）IV第四章GPS设备协议解析...............................294.1接收数据的验证................................294.2接收数据的解析................................314.3本章小结......................................32第五章人机交互设计..................................325.1VisualC++6.0编译器简介.....................325.2MFC框架......................................345.2.1MFC框架简介.............................345.2.2MFC类层次结构图.........................345.2.3初始化流程及消息循环机制................375.3MFC开发应用程序实现..........................385.3.1VisualC++6.0新建MFC应用程序...........385.3.2消息响应函数添加与实现..................425.4课题的人机界面设计............................445.5本章小结......................................45第六章结论..........................................456.1成果展示......................................456.2课题工作总结和结论............................476.3需进一步研究的问题............................48致谢.................................................49参考文献.............................................50郭一君：串口设备远程监控软件设计与实现1第一章绪论1.1引言随着互联网的发展，人们对通讯的认识进入到一个新的时期，通讯变得更加快速和方便。这种网络的发展不仅提升了人与人（MantoMan）的通讯，更加逐步发展出了人与物（MantoThing）甚至物与物（ThingtoThing）的通讯需要。这个阶段的互联网，我们称之为物联网（InternetofThings）。物联网的基础网络仍然是互联网，只是在终端接入上则是各式各样的物体。因此其最后100米的通讯实现方法变得非常多样化，也是业界研究的热点。这其中就包括串口通讯。串口通讯是一种简单的、低速率通讯手段。但其因为实现简单、成本低廉、稳定可靠而广泛的应用于工业、通信等许多专业领域的设备中，用以进行本地的短距离、低容量通讯。因此串口通讯拥有极其庞大的设备数量基础。作为物体通讯手段，在物联网时代，其与互联网相结合实现多节点、远程化的串口通讯网成为物联网应用的一个重要方向。1.2物联网、串口通讯及远程监控的概述1.2.1发展历史物联网（InternetofThings，缩写IOT）是一个基于互联西安理工大学本科生毕业设计（论文）2网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。广义上说，当下涉及到信息技术的应用，都可以纳入物联网的范畴。物联网是新一代信息技术的重要组成部分。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网就是“物物相连的互联网”。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，相对于网络这样一个概念，不如说物联网是业务和应用。串口通信(SerialCommunication)，是指外设间，通过数据信号线、地线、控制线等，按位进行传输数据的一种通讯方式，主要用于串行式逐位数据传输。串行接口按电气标准及协议来分，常见的有一般电脑应用的RS-232（使用25针或9针连接器）和工业电脑应用的半双工RS-485与全双工RS-422。目前，串口也广泛的应用各类专业设备上，用作设备对外的通讯接口使用。这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，但其传输速度比并行传输低。串口是一种常见且有较长应用历史的设备间的通讯办法。物联网是随着网络技术发展而发展起来的一种通讯网络。因此，由于历史原因，串口通讯必将是物联网的一种常见物联通讯方式。上文中也提到串口是实现物联网最后100米通讯连接的一种极为重要的方式。尤其在工业、通讯等领域内，串口在设备通讯方面郭一君：串口设备远程监控软件设计与实现3有着极为广泛的应用。虽然现在以以太网形式的接口也非常之多并在逐步成为主流，但串口仍然因其历史应用广泛、连接简单、通讯可靠而大量存在。远程监控从字面上理解可以分为“监”和“控”两部分，其中“监”是指通过网络获得信息为主：而“控”是指通过网络对远程计算机进行操作的方法，对远程计算机进行重新启动、关机等操作，还包括对远端计算机进行日常设置的工作。远程监控这个词有两重意思。计算机领域和视频监控领域都有远程监控的说法，但意义完全不一样。本篇论文中所涉及的到的远程监控为计算机领域的远程监控。1.2.2研究现状物联网在实际应用上的开展需要各行各业的参与，并且需要国家政府的主导以及相关法规政策上的扶助，物联网的开展具有规模性、广泛参与性、管理性、技术性、物的属性等等特征，其中，技术上的问题是物联网最为关键的问题。物联网技术是一项综合性的技术，是一项系统，其理论上的研究